技术成果:高纯硫酸主要内容及关键技术

安阳市岷山有色金属有限责任公司(以下简称“公司”)始建于 1992 年,是一家集城市矿产、资源再生、综合利用、新型材料、智慧能源为一体的循环经济环保型企业,资产总值 20 亿元。 公司主产品“岷山” 牌国标 1# 铅锭,为上海铅期货交割品牌,国家驰名商标。综合回收锌、黄金、白银、硫酸、冰铜、锑、铋、碲、精制硫酸、电子级硫酸等多种产品,产品延伸至黄金白银制品深加工,金属新材料和储能领域,海关 AA企业。 不求最大,只求更好。公司采用富氧底吹熔炼 -熔融热渣还原 - 熔融热渣提锌一体化冶炼工艺。其中底吹熔融热渣还原工艺具有自主知识产权,为国家发改委低碳技术创新及产业化示范项目,荣获国家科技进步二等奖。同时拥有年产 10.7 万吨电解铅、6 万吨合金铅生产规模,具备年回收废铅蓄电池 15 万吨、废CRT 铅玻璃 4 万吨的处置能力,获得自有知识产权 36项。 公司实施“双转双升”、“三化融合”、“四个循环”发展战略。由冶金产业向环保产业转型,从传统产品向高端新材料转型,实施技术升级和管理创新;开发城市矿山,回收社会上的废蓄电池、CRT含铅玻璃、含锌钢灰、电子线路板等,重新纳入到循环利用过程,打造厂内循环——园区循环—区域循环—社会循环的 “四个循环”,实现废物资源化、处置无害化、产品高端化的协同处置、绿色发展新格局。

安阳市岷山有色金属有限责任公司

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成果需求简介
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项目主要内容及关键技术

1.1项目的主要内容

铅冶炼产生的二氧化硫烟气,经烟气净化、转化

器转化为三氧化硫烟气,三氧化硫烟气进入精制酸系统产出分析纯硫酸。

分析纯硫酸系统主要为:发烟酸洗涤系统、烟气

过滤、精制酸吸收系统、脱气系统、反应系统组成。

将三氧化硫烟气经发烟酸洗涤,把大量的烟气杂质洗涤脱除,发烟酸挥发产生三氧化硫烟气,挥发的烟气经烟气过滤器把烟气中夹渣的细小金属去除,纯净的三氧化硫烟气经硫酸吸收产出硫酸,硫酸中高锰酸钾还原物质经脱气塔把二氧化硫脱除,产出分析纯硫酸。

1.2关键技术

由于是采用冶炼烟气制取高纯硫酸,烟气中杂质含量高,而精制酸产品标准为分析纯硫酸,产品纯度高,如何把杂质去除、设备的防腐等级高,不能引入铁杂质、对塔材质、泵、监控体系要求高。

关键技术:

1)采用发烟酸洗涤净化、解析,对烟气的杂质脱除,产出高品质的三氧化硫烟气,该烟气净化工艺为核心工艺

2)采用烟气过滤,深度去除三氧化硫夹杂的杂质

3)在系统上要求设备耐腐蚀、同时不能引入铁

子,在装备上进行了全面创新

精制酸吸收塔,选用的填料材质、吸收塔防腐材料、酸冷却器冷却方式、酸泵的提升定制设。

4)对吸收酸微量二氧化的脱除

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技术创新

2.1工艺创新

传统分析纯硫酸为硫酸蒸馏法,新工艺采用铅冶

炼二氧化硫烟气,经硫酸系统转化器转化为三氧化硫的烟气直接经过净化、吸收、反应产出分析纯硫酸。

2.2烟气净化方式的创新

采用发烟酸洗涤,解析,使烟气中渣杂质去除,再经过硫酸吸收产出高纯硫酸。

2.3装备创新

为了保证设备耐腐蚀性,及杜绝系统引入铁等离

子,对装备材质进行创新精吸收塔采用钢衬 F4 的填料塔,填料采用石英玻璃制造、进酸管和分酸器采用 F4 制作; 酸冷却器采用钢搪玻璃制造的盘片式酸冷却器;酸循环槽采用钢衬 F4 的循环槽;脱气塔采用钢衬 F4 的填料塔。填料为玻璃;烟气过滤器设计采用高效过滤器,过滤元件采用玻璃纤维缠绕,采用 316L 制造。该设备既能除尘除铁,又能除原始酸沫和酸雾。确保烟气清洁无杂质,酸循环泵采用磁力泵,防止引入杂质。

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主要技术指标和经济指标

3.1工艺操作指标

1)气温  洗涤塔进口 140℃;

2)酸温  吸收酸进口 <60℃;

3)酸浓  吸收酸 98.0%—98.5%;

4)吸收率  ≥ 99.9%

5)发烟酸控制 104-106%

3.2产品质量控制标准产品质量标准

研究开发方法及技术路线
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工艺流程说明
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第一次转化的含 SO3 的炉气,在进一吸塔前设置

一条旁路管道,通过阀门控制,一部分直接去第一吸收塔生产工业级硫酸,另一部分通过洗涤塔洗涤净化,再经精密过滤器过滤杂质和冷凝酸后,进入精制硫酸吸收塔。用来自循环酸槽浓度为 98.3%的硫酸喷淋,吸收气体中的 SO3 后的酸自塔底流出、进入酸冷却器后,再进入酸循环槽循环使用,并通过加纯水调整维持到正常酸浓后,再进入吸收塔顶进行循环喷淋吸收。经精制硫酸吸收塔吸收后的含 SO2 的炉气,再与

主管道汇合,一起进入转化器四段生产工业级硫酸。

产出的精制硫酸由泵出口旁路管引出,进入脱气塔脱除 SO2 气体,精制硫酸进入反应槽经泵送入脱气塔循环脱除 SO2,再加入氧化剂进一步脱除高锰酸钾还原物质后,再经进一步冷却后送入成品贮罐(正常生产不需要加氧化剂)。

脱气塔采用过滤的空气,经过滤后进入脱气塔,脱气塔排出的气体,汇入二吸塔出口。

成品酸经泵送入灌装高位槽,再经放酸管进行装车或装罐。

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纯水站
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本装置试剂硫酸需要用高纯水 1000kg/h,设置一套高纯水装置:2000kg/h,采用锅炉脱盐水 + 一级反渗透装置生产纯水。

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社会经济效益
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每吨分析纯硫酸较工业硫酸每吨销售价格高 400元,扣除加工陈本 50 元,每吨硫酸新增 350 元利润,按 4 万吨 / 年精制酸产量,年产生 1400 万利润。

新工艺能耗低,传统蒸馏法吨酸电耗在 400 度,新工艺电耗在 40 度,每,每吨酸降低 360 吨电耗,年节约 1440 万度电,年节约 5040 吨标煤。创造良好的环保和经济效益。

【技术先进性】 国内领先

【技术所处阶段】可产业化示范阶段可规模化生产阶段

【已投产项目案例】

安阳市岷山有色金属有限责任公司 4 万吨 / 年高纯硫酸项目

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