Способ утилизации серосодержащих газов

(51)7 01 11/46 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Юн Руслан Борисович Малышев Владимир Николаевич Левченко Николай Васильевич Оспанов Ержан Арыстанбекович Байгуатов Дуйсенгали Ибрайханович Медиханов Далель Гумарович Мошковский Игорь Иванович Симкин Эммануил Абрамович Байкенов Балгабек Исполович Кипра Ростислав Константинович Нетечинская Людмила Ивановна Чутченко Сергей Анатольевич Горовой Сергей Васильевич Зюзюкин Олег Анатольевич Мазуренко Геннадий Петрович Суворова Любовь Анатольевна Дубровина Нина Михайловна Рыжов Геннадий Валентинович(56) Амелин А.Г. Технология серной кислоты // Химия. М., 1971, с. 140(54) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ(57) Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к способам утилизации отходящих газов. Предложен способ утилизации отходящих серосодержащих газов, согласно которому проводят орошение газов, содержащих сернистый ангидрид,известняковым молоком с рН не менее 9,0 с получением сернистой кислоты. При поддержании в этом процессе щелочной среды получается сульфит кальция, который окисляется на воздухе в присутствии кислых стоков, ранее выведенных из процесса промывки мокрых электрофильтров, и превращается в безопасный гипс. Способ позволяет упростить и удешевить процесс, без получения дорогостоящей серной кислоты транспортировать по трубопроводам полученный сульфит кальция до хвостохранилища с переводом последнего в безопасный гипс, пригодный для захоронения или использования. 8259 Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к способам утилизации отходящих газов. Известен способ утилизации серосодержащих газов путем перевода в элементарную серу, включающий три последовательные стадии очистка газа,восстановление сернистого ангидрида метаном с извлечением части серы путем применения каталитических конверсий (способ Клауса) и очистка серы(Ермина Г.А., Менковский М.А., Добросельская Н.П. Получение элементарной серы из металлургических газов за рубежом. М., 1981, с. 1417). Недостатком способа является то, что утилизация серосодержащих газов путем перевода двуокиси серы в элементарную серу является дорогостоящим процессом, требующим наличия природного газа(метана), который является пожароопасным. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения из серосодержащих газов серной кислоты, включающий сухую и мокрую очистку газа от пыли и вредных примесей,осушку газа. Вывод образующихся кислых стоков,каталитическое окисление сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе и абсорбцию серного ангидрида моногидратом (Алимин А.Г. Технология серной кислоты // Химия. М., 1971, с. 140). Полученную серную кислоту нейтрализуют кальцийсодержащими материалами с получением гипса О 4 2 О. Основные недостатки способа- многостадийность процесса получения гипса с предварительным получением серной кислоты и ее последующей нейтрализацией- необходимость использования дорогостоящих катализаторов и специального оборудования- невозможность автоматической транспортировки полученного гипса. Задачей изобретения является разработка способа очистки отходящих серосодержащих газов, который позволяет без получения дорогостоящей серной кислоты транспортировать по трубопроводам полученный сульфит кальция до хвостохранилища с переводом последнего в безопасный гипс, пригодный для захоронения или использования. Техническим результатом изобретения является упрощение и удешевление процесса. Указанный результат обеспечивается в способе утилизации серосодержащих газов, включающем сухую и мокрую очистку и вывод образующихся кислых стоков, в котором очищенные газы подвергают нейтрализации известняковым молоком с рН не менее 9 с последующим окислением образующегося сульфита кальция кислыми стоками. Согласно предлагаемому способу процесс осуществляют орошением газов, содержащих сернистый ангидрид, известняковым молоком с рН не менее 9,0 с получением сернистой кислоты. При поддержании в этом процессе щелочной среды получается сульфит кальция, который транспортируется по трубопроводу в хвостохранилище, где окис 2 ляется на воздухе до сульфата кальция добавкой кислых стоков, ранее выведенных из процесса промывки мокрых электрофильтров. Полученный безопасный гипс пригоден для захоронения или использования. Известняковое молоко получают приготовлением взвеси тонкомолотого известняка в осветленных стоках хвостохранилища обогатительного производства с рН не менее 9,0. Испытания проводились в лаборатории гидрометаллургии НИЦ БГМК. Включали следующие этапы- сорбция сернистого ангидрида известняковым молоком- окисление сульфита кальция. Дробление и измельчение известняка Известняк, содержащийСа - 35-38 (СаО 50-55) 4 - 0,05-0,15, поступает на дробление в щековую дробилку, где продукт предварительно измельчают на куски 3-5 мм, затем на мельнице истирают, после чего просеивают на сите 0,074 мм,оставшийся на сите материал вновь возвращают на измельчение. Подготовка известнякового молока Просеянный известняк (фракция менее 0,074 мм) поступает на приготовление 10 известняковго молока. Для этого в определенное количество воды(90 мл) при перемешивании мешалкой в течение 30 минут добавляется необходимое количество известняка (10 г). Получение сернистого ангидрида В лабораторных условиях диоксид серы получают взаимодействием кристаллического сульфата натрия 23 с 40 раствором серной кислоты. Для этого навеску кристаллического сульфита натрия помещали в колбу. В капельную воронку наливали двойной, по сравнению с теоретическим количеством, объем 40 раствора серной кислоты. Из отводной трубки выделяется сернистый ангидрид. Сорбция сернистого ангидрида известняковым молоком Отводную трубку с шариком погружали в стакан с известняковым молоком. Из капельной воронки приливали в колбу по каплям серную кислоту, выделяющийся при реакции газ нейтрализует молоко. После того, как прибавлена вся кислота, кран капельной воронки закрывали и колбу слегка нагревали до тех пор, пока не прекратилось выделение пузырьков газа. Получение сульфита кальция Приготовленное 10 известняковое молоко имеет рН 9,45. При пропускании через известняковое молоко сернистого ангидрида последовательно протекают следующие реакции СаСО 3 Н 2 О 2322. 8259 Эта реакция протекает при избытке известняка и недостатке 2. 232223(3)222. Эта реакция протекает при недостатке известняка и избытке 2. Известняковое молоко объем кол-во щелочного известняка,р-ра,г мл 10 90 10 90 10 90 10 90 10 90 10 90 10 90 10 90 10 90 10 90 Чтобы получить как можно меньше гидросульфита кальция, известняковое молоко готовят на щелочном растворе, уже имеющем рН более 9. В табл. 1 представлены результаты проведенных опытов. Таблица 1 Окисление сульфита кальция промывной кислотой Для окисления сульфита кальция добавляли раствор промывной кислоты от 1 до 15 от веса осадка. Следы Следы Следы Следы 14,9 22,3 44,6 66,9 89,2 89,2 Результаты эксперимента приведены в табл. 2. Из таблиц видно, что оптимальным соотношением для поглощения сернистого ангидрида в количеФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ стве 4,8 г является 10 г известняка, т. е. почти двухСпособ утилизации серосодержащих газов,кратное превышение массы известняка к массе сервключающий сухую и мокрую очистку и вывод обнистого ангидрида. Из табл. 2 видно, что добавка к образовавшемуся разующихся кислых стоков, отличающийся тем,сульфиту кальция промывной кислоты (г/л 24 что очищенные газы подвергают нейтрализации 100-1500,432,090,880,097 известняковым молоком с рН не менее 9,0 с после 0,0590,170,160,026 мг/л) в дующим окислением образующегося сульфита кальуказанных объемах действительно приводит к окис- ция кислыми стоками. лению сульфита кальция с образованием гипса. Оптимальным является соотношение окосо 5 промывной кислоты от первоначального количества известняка. Верстка Е.И. Алещенко,корректор А.Б. Вышкварко