铜冶炼石膏循环利用可行性研究

董广刚

（阳谷祥光铜业有限公司，山东 阳谷 252327）

1 引言

铜的火法冶炼的过程烟气经余热锅炉、电收尘降温除尘后，进入烟气制酸系统。烟气制酸主工艺包括净化、转干吸等工序。在净化工序中，烟气经动力波洗涤进入后续电除雾工序，动力波的循环液随着酸浓升高，要外排一部分进行处理，一般冶炼厂采用硫化沉砷，石灰（石灰石）中和，电石渣调pH值进一步除杂工艺。在中和工序，石灰石经过球磨机粉碎后生成富含碳酸钙（CaCO3）的石灰乳浆，再以石灰乳浆去中和废酸污水中的酸性，搅拌沉淀经固液分离后产生二水石膏（CaSO4·2H2O），主要成分是硫酸钙，主要成分详见表1。

表1 石膏成分表 %

作为冶炼厂副产品，与天然石膏相比在杂质含量、色泽方面有较大的差异，一般用于建筑行业，目前尚未得到其它更有效的利用，造成严重的资源浪费。尤其近年来，随着环保标准要求提高，一旦发生重污染天气预警，建筑、水泥行业基本处于停产状态，石膏无法外销，容易形成堆积。

2 石膏的高温分解

根据石膏的化学性质，石膏在高温条件下，可以发生分解反应。硫酸钙高温分解是一个十分复杂的物理化学过程，温度和气氛对其分解结果影响显著［1］。硫酸钙可发生分解反应生成氧化钙，但其热力学反应温度高达1872K［2］。第一次世界大战期间，德国人穆 勒（Mueller）使用天然石膏生产硫酸时发现，焦炭的存在可以很大程度上降低石膏的分解温度，认为 CaSO4与 C发生固-固反应生成了CaS，生成的CaS再与多余……