[发明专利]金精矿焙烧烟气中的硫回收工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫回收工艺，具体应用于回收处理金精矿焙烧烟气中的SO2。

背景技术

为了提高金精矿中金的浸出率，目前一些公司对金精矿采用焙烧的方式进行预处理，预处理完后再对烧渣进行常规的氰化浸出工艺。其焙烧浸出总体工艺如图2所示。

利用该工艺产出的金精矿的多元素化学结果见下表（备注:金银单位为g/t，其他为百分含量）。经焙烧后矿中的硫以SO2等形式转入到气相中。

目前常规烟气中硫的回收是将SO2催化成SO3，然后用稀硫酸吸收制取硫酸。按冶炼规模及金精矿的含硫量预计每日将产生100t左右的硫酸。但是很多地方硫酸的市场需求较小，冶炼厂位于山区运输十分不便。同时液态的硫酸作为受管制的危险品，在储存方面也面临着诸多问题。

与此同时，自然界中无氧环境中普遍存在着一类能把硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、单硫还原为硫化物的微生物，分布在细菌与古菌域，简称为硫酸盐还原菌（SRB）。SRB的一个重要生理特征是生长力强，其广泛存在于土壤、水稻田、海水、盐水、自来水、温泉水、地热地区、油井和天然气井、含硫沉积物、河底污泥、污水、动物瘤胃和肠道等。另一生理特性是硫酸盐的存在能促进其生长，但不是其生存和生长的必要条件。在缺乏硫酸盐的环境下，SRB通过进行无SO42-参与的代谢方式生存和生长；当环境中出现了足量的硫酸盐后，SRB则以SO42-为电子受体氧化有机物，通过对有机物的异化作用，获得生存所需的能量，维持生命活动。目前已分离研究的SRB有18个属近40多个种。常见的有9个属，主要为脱硫弧菌属（Desultphovibrio）和脱硫肠状菌属（Desulphfotomaculum）。前者不产生孢子，一般呈中温或低温性，超过43℃时致死；后者产生孢子，呈中温或高温性。根据所利用的底物，可将SRB分为四类：一类是氧化氢的硫酸盐还原菌（HSRB）；一类是氧化乙酸的硫酸盐还原菌（ASRB）；一类是氧化高级脂肪酸的硫酸盐还原菌（FASRB）；还有一类是氧化芳香族化合物的硫酸盐还原菌（PSRB）。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种金精矿焙烧烟气中的硫回收工艺，其可以将SO2 还原成单质S和/或CaS，利用硫酸盐还原菌进行硫酸盐还原的功能对烟气中的SO2进行还原产生H2S，从而进一步生产具有较高附加值的单质S或者CaS，同时实现尾气污染治理与资源化利用的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：金精矿焙烧烟气中的硫回收工艺，包含以下步骤：

（1）将含有SO2的金精矿焙烧烟气的一部分导入NaOH溶液中， NaOH将SO2 转化为Na2SO3 形成Na2SO3 溶液；

（2）将步骤（1）中得到的Na2SO3溶液用水稀释至SO32-浓度小于1%；

（3）将经过步骤（2）稀释后的溶液引入具有硫酸盐还原菌的厌氧发酵反应装置，硫酸盐还原菌将SO32-还原为H2S；

（4）将步骤（3）中得到的H2S和含有SO2的金精矿焙烧烟气的另一部分混合后，通过化学反应制得单质S；

（5）将厌氧发酵反应装置的发酵液出水引出进行固液分离，将分离得到的含有活性微生物的污泥回流至厌氧发酵反应装置，用以增加厌氧发酵反应装置中的生物量；将通过固液分离得到的废水与清水参合后用于步骤（2）中对Na2SO3溶液的稀释。

进一步的是：还包括将步骤（3）中制得的H2S同时通过化学沉淀法转化为CaS的步骤。

进一步的是：上述步骤（1）中导入NaOH溶液中的含有SO2金精矿焙烧烟气为烟气总量的50%；步骤（4）中使用的金精矿焙烧烟气为烟气总量的50%。

进一步的是：还包括向厌氧发酵反应装置中补充有机物用以供应硫酸盐还原菌所需碳源的步骤；所述有机物为农业废弃物或食品加工生产的有机废弃物。

优选的是：上述有机物为居民的生活污水、禽畜粪便或秸秆。

进一步的是：上述步骤（3）中将稀释后的溶液引入厌氧发酵反应装置，稀释后的溶液在厌氧发酵反应装置中停留8小时，所述厌氧发酵反应装置为四个420m3规格的厌氧发酵反应装置。

更进一步的是：上述厌氧发酵反应装置中硫酸盐还原菌的生长环境为：

厌氧发酵反应装置中pH 值控制在6.48～7.43之间，厌氧发酵反应装置中温度控制在28～38℃，厌氧发酵反应装置中氧化还原电位（Eh）低于-100 mV。