[发明专利]利用碳酸锰矿脱除烟气中高浓度SO2

说明书

本发明提供了利用碳酸锰矿脱除烟气中高浓度SO₂制备硫酸锰溶液的方法，其工艺步骤主要为：高浓度SO₂烟气由多级喷淋塔的第一级塔段进入，脱硫浆液由多级喷淋塔的末级塔段进入，同时，向各级塔段进行连续分级进料，以控制每一级塔段内脱硫浆液的pH值和锰铁比在适当范围，脱硫浆液与烟气在多级喷淋塔各级塔段之间逆向流动，并且脱硫浆液于多级喷淋塔的每一级塔段内循环喷淋与从塔段的下部进入的烟气进行接触反应，以脱除烟气中的SO₂并浸出碳酸锰矿中的锰；硫酸锰溶液产品由第一级塔段排出，经充分脱硫的烟气由末级塔段排放。本发明的方法利用锰铁协同催化脱硫，具有SO₂的氧化效率高和生产成本较低的特点。

技术领域

本发明涉及湿法冶金和烟气硫资源化污染治理技术领域，涉及一种利用碳酸锰矿脱除烟气中高浓度SO₂制备硫酸锰溶液的方法。

背景技术

锰矿浆烟气脱硫技术在近十年来得到了快速发展，该技术利用天然锰矿中的锰氧化物与 SO₂通过氧化还原反应实现SO₂从烟气中的脱除，再经过氧化得到硫酸锰溶液。与传统的脱硫技术相比，锰矿脱硫技术有效解决了硫资源浪费、脱硫废水废渣难以处理等问题，同时该技术有效地将大气污染控制与锰冶金工艺结合，给电解锰行业的清洁生产发展提出了新的方向。然而，在已有的锰矿浆脱硫控制及资源化技术报道中，主要是采用氧化锰矿作为脱硫剂。而碳酸锰矿作为我国主要锰矿资源，随着氧化锰矿的消耗殆净，它的高质量利用势在必行。

碳酸锰矿普遍具有含铁量高的特点，不适宜在冶金工业中直接使用。低品位碳酸锰矿的利用一直受到各国研究者的关注。CN108031255A公开了一种用碳酸锰矿脱除烟气中二氧化硫及制取硫酸锰溶液的方法，向加入碳酸锰矿浆的吸收装置中通入含有二氧化硫的烟气进行反应，得到料浆和排出烟气，然后向料浆中通入氧化性气体进行后氧化处理，之后过滤、除滤渣，滤液经除杂后得到硫酸锰溶液。然而，由于碳酸锰在脱硫液中具有一定的缓冲作用，脱硫浆液的pH值在反应过程中维持在4.5～6.5范围。较高的浆液pH值一方面导致脱硫过程中SO₂的氧化效率较低，绝大比例的SO₂是以亚硫酸/亚硫酸根的形式存在于脱硫液中，需要进行专门的再曝气氧化处理，导致其投资和运行成本较高；另一方面，Mn²⁺水解成MnO₂的量也会不断增加，使脱硫液中副产物连二硫酸锰的产生量和浓度不断增高。此外，已有基于碳酸锰脱硫技术仍主要针对较低SO₂浓度烟气治理，最终脱硫液中硫酸锰的浓度较低，难以实现规模化高值利用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用碳酸锰矿脱除烟气中高浓度SO₂制备硫酸锰溶液的方法，以解决现有技术存在的SO₂氧化效率较低、需要专门的氧化处理导致生产成本过高的问题，提高SO₂的氧化效率，降低生产成本。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下。