硫铁矿制酸三废处理及余热利用的思考

潘春迪（广西鹿寨化肥有限责任公司硫酸分厂，广西 柳州 545600）

硫铁矿制酸三废处理及余热利用的思考

潘春迪（广西鹿寨化肥有限责任公司硫酸分厂，广西 柳州 545600）

在硫铁矿制酸生产中会产生并排放的工业废水，会对环境造成污染。做好三废处理及余热利用，既能保护环境又能综合利用，实现企业的经济效益和社会效益。

硫铁矿制酸；三废处理；余热利用

硫酸是上百种工业产品的重要原料，2010年我国就以硫酸产能最高、产量最大双双居世界首位。目前，我国硫酸产能超越1亿2千多吨，硫酸产量9千2百多万吨［1］。笔者所在的企业就是八五九五期间，从意大利西利沙蒙公司引进的技术和设备，采用沸腾炉、废热锅炉、旋风除尘器、电除尘器、泡沫洗涤塔带稀酸冷却器、电除雾器、“2+2”两转两吸等当时世界先进水平的工艺流程，2014年产硫酸达45万吨的大型企业。控制污染保护环境是我国基本国策，进一步做好硫铁矿制酸的三废处理及余热利用，既能保护环境又能综合利用，实现企业的经济效益和社会效益。

1 硫铁矿制酸三废产生及处理

1.1 废渣处理及回用

硫铁矿制酸就是主要用硫铁矿混合少量硫精砂为原料通过焙烧，电除尘封闭酸洗，二转二吸制酸等工艺生产硫酸。其生产过程产生的废渣有硫铁矿烧渣、中和渣。硫铁矿烧渣呈酸性细小颗粒粉末状，含铁低者可作制水泥的添加剂；含铁高的是炼铁好原料。在原材料采购中，尽管各种低铁含硫废渣成本较低，也能生产硫酸，但是生产中产生的烧渣含铁量太低，无法作为炼铁原料，还要解决其堆放处理问题，综合成本并不低。所以要尽量采购高硫高铁矿，不但烧渣含铁量高能充分利用，而且生产的热量更多，综合效益更高。还要进一步改造制酸设备和运输技术，减少粉尘泄露污染环境，也是提高经济效益和社会效益的关键之一。

1.2 废水处理及回用

硫酸生产企业是用水大户，又是废水排放大户。在硫铁矿制酸生产中排放的工业废水，对水土环境造成一定程度的污染。硫铁矿制酸产生大量的废水如果直接排放则污染环境，浪费巨大。硫铁矿制酸产生大量的废水，主要有稀酸废水和冷却水。稀酸废水主要来自净化工段，水量不大但污染程度较为严重；冷却水用于冷却排渣滚筒等，水量较大，污染程度较稀酸废水为轻，而且混有硫铁矿渣而形成大量悬浮物［2］。硫铁矿制酸近年来大都采用稀酸洗涤净化工艺或污水循环工艺，使得稀酸废水排出大为减少。处理硫酸废水的传统工艺主要是采用石灰乳中和法。石灰乳就是氢氧化钙，与稀酸发生中和反应生成硫酸钙和水，还能与酸泥中的铁离子结合成氢氧化铁，从而吸附废水中的含砷、氟等有毒物质，达到环保目的。处理硫酸废水主要有平流式沉淀和辐流式沉淀，一般说来，前者比后者使用效率较高，处理效果好，处理后的废水达到能重复使用的标准，节约大量用水。对于水量较大的冷却水应采取以循环使用冷却水系统的处理方式。

1.3 废气处理及回用

硫铁矿制酸生产过程中产生的三废当中，尤以废气治理难度较大。硫铁矿制酸生产过程中产生的废气当中主要是二氧化硫气体，而二氧化硫又恰好是用于生产硫酸的，排放废气二氧化硫就等于浪费金钱！因此减少废气二氧化硫的排放，对废气二氧化硫的综合利用，是硫铁矿制酸生产企业生存发展的关键一环。硫铁矿制酸生产过程中产生的废气处理及回用一般应该抓好两头：一是在原有废气处理工艺的基础上，加大先进工艺材料的研产力度，目前主要是抓紧研究和推广新型高效催化剂硫酸钒的应用，就能从源头上抑制二氧化硫废气的形成。二是在不可避免的二氧化硫废气排放当中，尽可能对二氧化硫加以回收和利用，变废为宝。在治理和利用硫铁矿制酸生产过程中产生废气的常用工艺设备中，有的成本较低但是可能带来二次污染，有的能处理比较彻底但是成本略高，企业只能根据自身实际情况选择［1］。

2 余热的回收利用

硫铁矿制酸在我国已经是历史悠久的无机酸生产工业，生产技术和工艺流程已经相当成熟。八五九五期间又从德国、意大利、瑞典、加拿大等国引进当时处于国际先进水平的生产设备，生产水平和产品质量都上了档次。但是硫铁矿制酸生产的能耗，主要是电能消耗一直居高不下，而余热回收利用较低，没有获得突破性进展，应经成为这一产业经济效益低下的主要原因。

硫铁矿制酸生产必须消耗数量巨大的电能，同时释放大量的热能。它生产工艺的若干过程都是放热的化学反应。比如，硫铁矿与硫精砂混合矿粉的燃烧过程；二氧化硫转化为三氧化硫的过程；三氧化硫气体的干燥与吸收过程等等都释放出大量的热能。对于产生于焙烧工序的高温位余热的回收利用工艺设备相对简单，一般中小型企业就能办到，就是用火管或者水管废热锅生产高热蒸汽加以利用，这部分余热回收利用率一般占40%～50%左右。对于中温位余热的回收利用工艺设备相对稍微复杂，目前除了少数小型企业外，基本都能用经过特殊设计和改造的过热器或者省煤器将中温废热生产蒸汽，这部分余热回收利用率一般占20%左右。

目前余热回收利用的关键和难点在于低温位余热的回收利用。现在只有少数的硫铁矿制酸企业配置了低温位余热的回收系统，而且其中大部分配置的是价格比较低廉的国产设备，与国外同类设备存在不小的差距，以致低温位余热的回收利用率提高不大。这里的主要差距在于我国无法突破相关设备设计技术，目前也无法生产出低温位余热的回收所需的耐高温酸腐蚀材料。今后应当在设计技术，材料技术，控制水平等加强创新，赶超国际先进水平，普遍配置低温位余热的回收系统，将硫铁矿制酸余热回收利用率提高到90%左右，把硫铁矿制酸企业同时建成能源工厂，大幅度提高企业的经济效益和社会效益。

［1］李崇.中国硫酸工业现状及“十三五”发展思路［J］.硫酸工业，2016年1期1-7.

［2］何英.谈硫酸生产中能量回收利用和三废的综合治理［J］.黑龙江科技信息，2012年27期30.