[发明专利]硫磺制酸尾气与磷酸尾气综合利用生产氟硅酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明属化工生产技术领域，涉及硫磺制酸尾气与磷酸尾气综合利用生产氟硅酸钠的生产方法。

背景技术

目前磷复肥行业生产装置都有硫酸装置与磷酸装置，目前硫酸装置处理尾气中的SO₂多数采用氨法、钠碱法等方法，磷酸尾气洗涤使用一次水洗涤，但是这些方法生产的产物(亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、氟硅酸)都存在难以回收利用的难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种硫磺制酸尾气与磷酸尾气综合利用的生产氟硅酸钠的方法，该生产方法可以实现硫酸尾气洗涤液与磷酸尾气洗涤液合理利用的目标，并能实现较好的经济效益。

本发明技术方案如下：

一种硫磺制酸尾气与磷酸尾气综合利用生产氟硅酸钠的方法，包括如下步骤：

将硫磺制酸尾气与碱液混合，制成亚硫酸钠，将亚硫酸钠氧化为硫酸钠；

将磷酸尾气与水混合，制得氟硅酸水溶液；

将上述的氟硅酸水溶液与硫酸钠溶液混合，在能够发生熟化反应的温度下反应40-120min，离心，即得氟硅酸钠。

进一步地，所述硫磺制酸尾气中SO₂含量大于1500mg/m³。保证反应物的硫离子浓度，提高吸收效率。

进一步地，所述亚硫酸钠氧化为硫酸钠过程中，转换率过低，废物利用率低，达不到预期的处理效果；转化率过高，工艺要求难以实现，生产成本过高；本发明优选的亚硫酸钠的转化率大于95％。

进一步地，所述磷酸尾气中F含量大于800mg/m³。保证反应物的氟硅酸浓度，提高吸收效率。

进一步地，所述能够发生熟化反应的温度为50-80℃。反应温度过低、反应速率低，反应温度过高，易发生副反应，影响生成物纯度。

一种硫磺制酸尾气与磷酸尾气综合利用的生产氟硅酸钠的系统，包括与硫酸系统尾气输出端相连通的氧化塔、与磷酸系统尾气输出端相连的氟硅酸钠反应槽、离心装置、所述氧化塔与氟硅酸钠反应槽相连，所述氟硅酸钠反应槽与离心装置相连，所述氧化塔与鼓风机相连。

通过在洗涤液之后设置氧化塔，将硫酸尾气洗涤产生的亚硫酸钠输送到氧化塔内，使用罗茨风机向氧化塔内鼓风，使亚硫酸钠转化为硫酸钠。

进一步地，所述鼓风机为罗茨风机。采用了三叶转子结构形式及合理的壳体内进出风口处的结构，所以风机振动小，噪声低。叶轮和轴为整体结构且叶轮无磨损，风机性能持久不变，可以长期连续运转。适用于低压力场合的气体输送和加压。

一种硫磺制酸尾气与磷酸尾气综合利用的生产氟硅酸钠的方法，所述的生产方法是：硫酸尾气洗涤仍然使用液碱洗涤，在洗涤液之后新上一氧化塔，将硫酸尾气洗涤产生的亚硫酸钠输送到氧化塔内，使用罗茨风机向氧化塔内鼓风，使亚硫酸钠转化为硫酸钠，当亚硫酸钠转化率达到95％以上时，将其输入生产氟硅酸钠反应槽内，与磷酸尾气洗涤产生的氟硅酸水进行充分混合生产氟硅酸钠。

附图说明

图1本发明的工艺流程图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种硫磺制酸尾气与磷酸尾气综合利用生产氟硅酸钠的方法包括氧化塔、罗茨风机、氟硅酸钠反应槽等设备，所有的液体输送都是通过泵实现的，固体、液体的分离通过离心机实现的。所用的设备材质耐稀酸腐蚀，一般采用玻璃钢制品或内衬的方法。

具体实施步骤：硫酸车间运行产生的尾气在洗涤前的SO₂含量1500mg/m³，每小时风量达到70000m³，通过NaOH对其洗涤后SO₂含量降至150mg/m³，随之产生Na₂SO₃(亚硫酸钠)，将Na₂SO₃通过泵打入氧化塔内，开启罗茨风机对其进行氧化最终形成Na₂SO₄，然后输送至氟硅酸钠反应槽。

每小时回收的SO₂量：

(1500-150)×70000＝94.5kg

反应方程式：2NaOH+SO₂＝Na₂SO₃+H₂O

2Na₂SO₃+O₂＝2Na₂SO₄