權(quán)利要求
1.高氯鋅灰氨-硫銨法高效提鋅耦合礦漿法煙氣脫硫固碳的工藝，其特征在于包括以下步驟：
（1）向待處理高氯鋅灰中加入氨水，充分混合進(jìn)行氨浸脫氯，鋅灰中的氯以氯化銨的形式進(jìn)行脫除，之后進(jìn)行固液分離得到濾渣和濾液，所得濾液經(jīng)過進(jìn)一步處理后作為副產(chǎn)品；
（2）向步驟（1）所得濾渣中加入氨水和硫酸銨溶液，所得混合液充分?jǐn)嚢杞?，氨水、硫酸銨和濾渣中的氧化鋅和/或氫氧化鋅反應(yīng)生成硫酸鋅銨絡(luò)合物，選擇性浸出鋅，并得到具有脫硫活性的鋅氨絡(luò)合液；
（3）向步驟（2）所得鋅氨絡(luò)合液與SO2煙氣反應(yīng)，利用體系中鋅氨絡(luò)合物、氧化鋅和/或氫氧化鋅、氨水，協(xié)同強(qiáng)化脫除煙氣中二氧化硫，得到脫硫母液和脫硫后的煙氣；
（4）所得脫硫母液中硫酸鋅和氨水繼續(xù)與脫硫后的煙氣中的二氧化碳反應(yīng)，實現(xiàn)煙氣脫碳，固液分離，得到堿式碳酸鋅和硫酸銨溶液，所得硫酸銨溶液部分返回步驟（3）循環(huán)用于配制鋅氨絡(luò)合液，部分進(jìn)一步處理后作為副產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高氯鋅灰氨-硫銨法高效提鋅耦合礦漿法煙氣脫硫固碳的工藝，其特征在于步驟（1）所述的高氯鋅灰是將高爐瓦斯灰、瓦斯泥經(jīng)火法還原揮發(fā)處理得到的產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高氯鋅灰氨-硫銨法高效提鋅耦合礦漿法煙氣脫硫固碳的工藝，其特征在于步驟（1）所述的高氯鋅灰中Zn≥10%，Cl≥0.1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高氯鋅灰氨-硫銨法高效提鋅耦合礦漿法煙氣脫硫固碳的工藝，其特征在于步驟（1）中所述氨水為3%～28%的氨水，按固液比1（g）：2-6（ml）的量加入，氨浸溫度20-50℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高氯鋅灰氨-硫銨法高效提鋅耦合礦漿法煙氣脫硫固碳的工藝，其特征在于步驟（2）中所述氨水為20%～28%的氨水，所述氨水和硫酸銨溶液的加入量為使所得混合液中氨、硫酸銨、鋅的摩爾濃度比為28~38:4~10:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高氯鋅灰氨-硫銨法高效提鋅耦合礦漿法煙氣脫硫固碳的工藝，其特征在于步驟（2）中所述氨水為20%的氨水，所述硫酸銨溶液的濃度為2mol/L，其加入量為使得高氯鋅灰與加入的氨水、硫酸銨溶液的比例為1（g）：2.5（ml）:2.5（ml）。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高氯鋅灰氨-硫銨法高效提鋅耦合礦漿法煙氣脫硫固碳的工藝，其特征在于步驟（2）中所述浸出時間為30~120min，浸出溫度為20~40℃，攪拌強(qiáng)度為300~700 r/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高氯鋅灰氨-硫銨法高效提鋅耦合礦漿法煙氣脫硫固碳的工藝，其特征在于步驟（3）中所述的SO2煙氣中O2含量9-25%、SO2濃度4000-6000mg/m3，氣體流量300-600mL/min，處理溫度為15-45℃。
說明書
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)固廢資源化利用和煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高氯鋅灰氨-硫銨法高效提鋅耦合礦漿法煙氣脫硫固碳的工藝。
背景技術(shù)
[0002]我國是世界鋼鐵大國，鋼鐵工業(yè)又是工業(yè)固體廢物產(chǎn)生大戶，以粗鋼、生鐵產(chǎn)量推算，世界鋼鐵行業(yè)的固體廢物57%~67%集中在中國。高爐煉鐵是產(chǎn)鐵量占世界鐵總產(chǎn)量95%以上的主導(dǎo)工藝。高爐煉鐵過程中產(chǎn)生的低沸點的有色金屬蒸氣隨著高爐煤氣帶出，經(jīng)除塵器捕集而得粉塵稱為高爐粉塵。干法和濕法除塵所捕集的粉塵分別稱為高爐瓦斯灰和高爐瓦斯泥。
[0003]2020年，我國高爐瓦斯灰產(chǎn)生量已高達(dá) 1000 萬噸。高爐瓦斯灰的化學(xué)成分除鐵和未燃燒完全的炭之外，還含有鋅、鉛、鉍、銅、銦、鎘、砷及堿金屬氧化物。高爐瓦斯灰中含有大量鋅、銅、鉛等金屬資源以及鉍、銦等戰(zhàn)略稀有金屬，同時含有大量鉛、鎘等有害重金屬，我國每年產(chǎn)生的高爐瓦斯灰含有鋅、鉛、銦等金屬資源總量分別可達(dá) 100 萬噸、10 萬噸和 0.2 萬噸，鉛、鎘等重金屬共約 15 萬噸。因而，高爐瓦斯灰既是處理處置難度最大的危廢之一，又是利用價值極高的二次工業(yè)資源，其高效循環(huán)利用對保障資源安全有著重要作用。
[0004]典型高爐瓦斯灰組成如表所示。按照鋅含量的高低可分為低鋅粉塵（Zn＜1%）、中低鋅粉塵（1%＜Zn＜4%）、中鋅粉塵（4%＜Zn＜8%）、中高鋅粉塵（8%＜Zn＜20%）、高鋅粉塵（Zn≥20%），其中Zn的主要存在形式包括ZnO、ZnFe2O4、ZnSiO3、ZnSO4、ZnCl2等。
[0005]表1 典型高爐瓦斯灰綜合成分
組分ZnPbFeSBiInSnCdFCl含量（%）10.002.2028.003.000.300.020.370.030.312.00
目前，國內(nèi)外高爐瓦斯灰的主要處理與利用技術(shù)包括返回鐵礦燒結(jié)、選冶分離利用、濕法處理、火法處理、固化/穩(wěn)定化處理等主要技術(shù)途徑。返回?zé)Y(jié)法是將高爐粉塵用于鐵精礦的燒結(jié)配料，實現(xiàn)高爐粉塵循環(huán)利用，該方法可回收高爐粉塵中的鐵和炭資源，但存在降低燒結(jié)率、Zn、Pb等易揮發(fā)金屬元素堵塞管道等問題，且不適用于Zn含量＞1%的高爐瓦斯灰。選冶處理主要是采用磁選、重選等方法回收利用高爐瓦斯灰中的赤鐵礦、磁鐵礦，通過浮選回收利用粉塵中的以焦炭的形式存在碳，但該方法無法回收其中高價值的有色金屬組分，分離有害重金屬。固化穩(wěn)定化處理主要是將高爐瓦斯灰與粘土混合，然后在高溫下處理或者用于水泥原料，但無法回收利用有價金屬，發(fā)揮其資源特性。
[0006]火法處理方法主要有回轉(zhuǎn)窯法、轉(zhuǎn)底爐法、豎爐法、熔融爐法等，其原理是將高爐瓦斯灰進(jìn)行高溫還原焙燒，利用Zn、Pb、Cd等有色金屬沸點較低的物性，將金屬氧化物還原為蒸汽形式揮發(fā)進(jìn)入煙氣，在還原設(shè)備出口端再被氧化或冷凝分離?；鸱ㄌ幚磉^程中鐵被還原成低價鐵或金屬鐵留在焙燒渣中，實現(xiàn)鐵與Zn、Pb、Cd等有色金屬的分離與富集和高爐瓦斯灰減量化、資源化和無害化 [10]。 火法富集獲得的典型鋅灰的化學(xué)組成如表2所示。分析結(jié)果表明，高爐瓦斯灰火法富集后主要成分為高氯鋅灰，由于含氯量高，該鋅灰無法直接通過酸浸法回收其中有價組分。
[0007]表2 典型高氯鋅灰化學(xué)組成
組分ZnTFeClPbCdIn含量（%）43.034.1523.155.190.090.07
濕法處理工藝?yán)媒饘傺趸镆子谌苡谒?、堿、鹽等溶液的性質(zhì)，采用酸浸或堿浸方式，浸提其中的有價金屬組分。酸性溶液浸出可有效分離鋅，但鐵等多種金屬也會溶入浸出液中，浸出液后續(xù)處理難度大。利用鋅灰中氧化鋅含量高的特性，且易與酸性物質(zhì)作用的原理，可將鋅灰配制成礦漿，作為濕法煙氣脫硫的脫硫劑，既可降低脫硫成本，又可有效浸出鋅灰中的鋅等金屬元素，降低酸消耗。采用酸浸法，除了Zn之外，鋅灰/瓦斯灰中Cd、Al、Mn、Fe、As、Sn、Ni等金屬均能進(jìn)入液相，后續(xù)凈化除雜工藝復(fù)雜，鋅回收率較低，成本較高。
[0008]堿浸作為含鋅物料的重要濕法處理方法，對設(shè)備的浸蝕程度輕，在處理高爐瓦斯灰及其鋅灰等物料時，具有對鋅、堿金屬等雜質(zhì)元素的浸出速率較快，浸出過程浸出劑的選擇性好，鐵、碳、鈣等對煉鐵有益的元素不被浸出等優(yōu)點。高爐瓦斯灰堿法浸出工藝主要包括NaOH法、氨水法、氨-銨鹽法等。氫氧化鈉法存在藥劑成本高、浸出渣利用困難限制了其推廣與應(yīng)用；單一氨水法，存在氨的揮發(fā)量大、利用率低、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。目前處理高爐瓦斯灰及其火法處理回收鋅灰中的有價金屬，采用最多的是氨-銨鹽法，具體包括氨-硫酸銨法、氨-氯化銨法、氨-碳酸氫銨法和氨-碳酸銨法等。ALGUACIL 等發(fā)現(xiàn)氨/銨鹽浸出鋅時，鋅通過與浸出劑中的配體氨配位形成穩(wěn)定的[Zn(NH3)n]2+（n=1、2、3、4）多配位物種，進(jìn)而達(dá)到選擇性浸出的目的。氨-碳酸氫銨法和氨-碳酸銨法具有浸劑容易再生的特點, 但存在加壓下凈化除雜及產(chǎn)品質(zhì)量不易保證的缺點；氨-氯化銨法的鋅濃度低，且對設(shè)備的防腐要求較高, 能耗大, 浸出劑再生困難。而氨-硫酸銨法避免了上述問題。
[0009]采用回轉(zhuǎn)窯等火法還原揮發(fā)處理高爐瓦斯灰過程中，排放大量焙燒煙氣，煙氣中SO2濃度高達(dá)2000-5000mg/m3，CO2濃度＞20%，既需要脫硫又需要脫碳。焙燒煙氣治理通常采用石灰石-石膏法，治理成本高，脫硫石膏重金屬污染嚴(yán)重，處置困難；而常規(guī)氨法脫硫氨消耗量大，二次污染嚴(yán)重，未見用于高爐瓦斯灰焙燒煙氣脫硫的報道；以鋅灰為脫硫劑的氧化鋅濕法既可降低脫硫成本，又可有效浸出鋅灰中的鋅等金屬元素，降低酸消耗，但浸出過程對鋅以外的其他金屬元素選擇性差，且鋅灰中氯元素含量高，導(dǎo)致脫硫母液組成復(fù)雜，難以采用電解提鋅等工藝進(jìn)行后續(xù)處理利用。
[0010]綜上所述，采用氨-硫酸銨濕法浸出鋅灰，以氨水和硫酸銨為浸出劑，可高選擇性浸出鋅；采用以鋅灰為脫硫劑的氧化鋅濕法可就地取材，低成本實現(xiàn)煙氣脫硫，但實際應(yīng)用受制于鋅灰中的高氯含量和脫硫母液的復(fù)雜性。
發(fā)明內(nèi)容
[0011]針對目前高爐瓦斯灰組分復(fù)雜，有價和有害元素含量波動大、分離純化難度大、分離過程二次污染嚴(yán)重，焙燒處理后產(chǎn)生含有大量氧化鋅及In、Ge等稀貴金屬，且氯含量較高的鋅灰，既是冶金行業(yè)普遍存在的危險廢物，又是潛在利用價值極高的二次資源的問題，本發(fā)明的目的在于提出了一種兼具氧化鋅濕法脫硫、氨法脫硫、氨法及酸法浸出提鋅優(yōu)勢的高氯鋅灰鋅銨絡(luò)合法煙氣脫硫耦合有價組分分離回收新思路，以氨水脫除鋅灰鋅中的氯雜質(zhì)，制備鋅氨絡(luò)合液用于煙氣脫硫脫碳，同時有效分離利用鋅灰中有價組分的新方法。本發(fā)明主要針對高氯鋅灰的氨浸脫氯機(jī)理及效率、基于鋅灰的鋅氨絡(luò)合液構(gòu)建及提鋅除雜機(jī)制、鋅氨絡(luò)合煙氣脫硫機(jī)理及強(qiáng)化途徑、脫硫母液有價元素的碳酸化定向與利用等四方面的關(guān)鍵工程科學(xué)問題開展研究。研究成果可為鋼鐵及有色行業(yè)提供既可低成本實現(xiàn)煙氣脫硫，又可高效資源化利用冶煉煙塵的新途徑。
[0012]本發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的，所述高氯鋅灰氨-硫銨法高效提鋅耦合礦漿法煙氣脫硫固碳的工藝，包括以下步驟：
（1）向待處理高氯鋅灰中加入氨水，充分混合進(jìn)行氨浸脫氯，鋅灰中的氯以氯化銨的形式進(jìn)行脫除，之后進(jìn)行固液分離得到濾渣和濾液，所得濾液經(jīng)過進(jìn)一步處理后作為副產(chǎn)品；
（2）向步驟（1）所得濾渣中加入氨水和硫酸銨溶液，所得混合液充分?jǐn)嚢杞?，氨水、硫酸銨和濾渣中的氧化鋅和/或氫氧化鋅反應(yīng)生成硫酸鋅銨絡(luò)合物，選擇性浸出鋅，并得到具有脫硫活性的鋅氨絡(luò)合液；
（3）向步驟（2）所得鋅氨絡(luò)合液中通入SO2煙氣，利用絡(luò)合液中鋅氨絡(luò)合物、氧化鋅和/或氫氧化鋅、氨水，協(xié)同強(qiáng)化脫除煙氣中二氧化硫，得到脫硫母液和脫硫后的煙氣；
（4）所得脫硫母液中硫酸鋅和氨水繼續(xù)與脫硫后的煙氣中的二氧化碳反應(yīng)，實現(xiàn)煙氣脫碳，固液分離，得到堿式碳酸鋅和硫酸銨溶液，所得硫酸銨溶液部分返回步驟（3）循環(huán)用于配制鋅氨絡(luò)合液，部分進(jìn)一步處理后作為副產(chǎn)品。
[0013]優(yōu)選的，步驟（1）所述的高氯鋅灰是將高爐瓦斯灰、瓦斯泥等高爐粉塵經(jīng)火法還原揮發(fā)處理得到的。
[0014]優(yōu)選的，步驟（1）所述的高氯鋅灰中Zn≥10%，Cl≥0.1%。
[0015]優(yōu)選的，步驟（1）所述的高氯鋅灰中Zn≥40%，Cl≥10%。
[0016]優(yōu)選的，步驟（1）中所述氨水為3%～25%的氨水，按固液比1（g）：2-6（ml）的量加入，氨浸溫度20-50℃。
[0017]優(yōu)選的，步驟（2）中所述氨水和硫酸銨溶液的加入量為使所得混合液中氨、硫酸銨、鋅的摩爾濃度比為28-38:4-10:1。
[0018]優(yōu)選的，步驟（2）中所述氨水為20%的氨水，所述硫酸銨溶液的濃度為2mol/L，加入量為使得高氯鋅灰與加入的氨水、硫酸銨溶液的比例為1（g）：2.5（ml）:2.5（ml）。
[0019]優(yōu)選的，步驟（2）中所述浸出時間為30-120min，浸出溫度為20-40℃，攪拌強(qiáng)度為300-700 r/min。
[0020]優(yōu)選的，步驟（3）中所述的SO2煙氣中O2含量9-25%、SO2濃度4000-6000mg/m3，氣體流量400-600mL/min，反應(yīng)溫度為25-50℃。
[0021]本發(fā)明所涉及到的部分化學(xué)反應(yīng)如下：
1）高氯鋅灰脫氯原理
2NH3·H2O+ZnCl2→Zn(OH)2↓+2NH4Cl
2）氨水-硫酸銨溶液浸出含鋅物料中鋅元素反應(yīng)原理
2NH3·H2O+ (NH4)2SO4+Zn(OH)2→ Zn(NH3)4SO4+4H2O
2NH3·H2O+(NH4)2SO4+ ZnO= Zn(NH3)4SO4+3H2O
3）鋅氨絡(luò)合液脫硫原理
Zn(NH3)4SO4+2SO2+2H2O+O2→ZnSO4+2(NH4)2SO4
2NH3+SO2+H2O+0.5O2→ (NH4)2SO4
4）堿式碳酸鋅制備原理
3ZnSO4+CO2+6NH3+5H2O→ZnCO3·2Zn(OH)2↓+3(NH4)2SO4
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的有益效果：
1、本發(fā)明利用含硫煙氣氧化鋅法脫硫，氨法脫硫、脫碳的優(yōu)勢，利用氨對高爐瓦斯灰焙燒產(chǎn)物中鋅的選擇性浸出特性，避免了高爐瓦斯灰焙燒產(chǎn)物中其他重金屬在濕法脫硫過程中的溶出，為提高鋅產(chǎn)品質(zhì)量奠定了良好基礎(chǔ)；高爐瓦斯灰焙燒中主要成分經(jīng)過選擇性浸出后，In、Ge等稀貴金屬得到富集，為稀貴金屬的回收利用創(chuàng)造了條件；瓦斯灰焙燒鋅灰經(jīng)過氨浸脫氯后，鋅銨絡(luò)合母液用于焙燒煙氣脫硫，脫硫反應(yīng)由非均相變?yōu)榫?，大幅提高了脫硫效率；脫硫母液可同時捕集煙氣中CO2，碳酸化母液中硫酸鋅為堿式碳酸鋅沉淀，實現(xiàn)高爐瓦斯灰中鋅資源的低成本高效回收。
附圖說明
[0022]圖1 為本發(fā)明的技術(shù)思路圖。
具體實施方式
[0023]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導(dǎo)所作的任何變換或替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0024]實施例1
首先進(jìn)行鋅浸出實驗，配置不同比例的氨水、硫酸銨和次氧化鋅的混合液150 mL并置于燒杯；設(shè)置恒溫水浴磁力攪拌鍋，T=25 ℃，r=700 r/min；燒杯放入水浴鍋待溫度升到25℃計時啟動磁力攪拌t=60 min結(jié)束，再經(jīng)過真空抽濾除去渣獲得鋅氨絡(luò)合液，具體如表3；
表3 不同比例下混合溶液鋅浸出率
序號(NH4)2SO4/g氨水/mL次氧化鋅/gηZn113.2129.9411.1358.62%213.2129.945.5783.77%313.2129.942.7897.89%
由數(shù)據(jù)可知，第三組c(NH3) : c(NH4)2SO4) = 4.5:1；c(NH3):c(ZnO)=33:1；c((NH4)2SO4) : c(ZnO) = 7.4:1。其混合溶液在此條件下次氧化鋅的浸出率＞95%，滿足回收鋅的要求。
[0025]實施例2
待處理高氯鋅灰包括以下成分：Pb2.75%、Zn54.80%、Fe3.47%、Cl10.92%、Cd0.48%、S1.10%；
（1）向待處理高氯鋅灰中按固液比1（g）：3（ml）的量加入工業(yè)氨水，常溫下充分混合進(jìn)行氨浸脫氯，鋅灰中的氯以氯化銨的形式進(jìn)行脫除，之后進(jìn)行固液分離得到濾渣和濾液，所得濾液經(jīng)過進(jìn)一步處理后即可作為副產(chǎn)品；此處高氯鋅灰中氯的去除率為98.9%；
（2）向步驟（1）所得濾渣中加入氨水和硫酸銨溶液，所述氨水為28%的氨水，所述氨水和硫酸銨溶液的加入量為使所得混合液中氨、硫酸銨、鋅的摩爾濃度比為28:4:1；所得混合液充分?jǐn)嚢杞?，浸出時間為120min，浸出溫度為40℃，攪拌強(qiáng)度為700 r/min，氨水、硫酸銨和濾渣中的氧化鋅和/或氫氧化鋅反應(yīng)生成硫酸鋅銨絡(luò)合物，選擇性浸出鋅，并得到具有脫硫活性的鋅氨絡(luò)合液；此處高氯鋅灰中鋅的浸出率為97.2%；
（3）向步驟（2）所得鋅氨絡(luò)合液中通入SO2煙氣，利用絡(luò)合液中鋅氨絡(luò)合物、氧化鋅和/或氫氧化鋅、氨水，協(xié)同強(qiáng)化脫除煙氣中二氧化硫，得到脫硫母液和脫硫后的煙氣；所述的SO2煙氣中O2含量15%、SO2濃度4000 mg/m3，氣體流量300 mL/min，處理溫度為15 ℃。此處煙氣中SO2凈化效率穩(wěn)定達(dá)到99.5%；
（4）所得脫硫母液中硫酸鋅和氨水繼續(xù)與脫硫后的煙氣中的二氧化碳反應(yīng)，實現(xiàn)煙氣脫碳，固液分離，得到堿式碳酸鋅和硫酸銨溶液，所得硫酸銨溶液部分返回步驟（3）循環(huán)用于配制鋅氨絡(luò)合液，部分進(jìn)一步處理后作為副產(chǎn)品。此處煙氣中CO2捕集效率穩(wěn)定達(dá)到98.1%；所得副產(chǎn)品經(jīng)結(jié)晶處理得到合格化工產(chǎn)品。
[0026]實施例3
待處理高氯鋅灰包括以下成分：Pb2.76%、Zn57.00%、Fe2.21%、Cl11.13%、Cd0.26%、S0.62%；
（1）向待處理高氯鋅灰中按固液比1（g）：6（ml）的量加入3%氨水，充分混合進(jìn)行氨浸脫氯，鋅灰中的氯以氯化銨的形式進(jìn)行脫除，之后進(jìn)行固液分離得到濾渣和濾液，所得濾液經(jīng)過進(jìn)一步處理后作為副產(chǎn)品；氨浸溫度40℃；此處高氯鋅灰中氯的去除率為98.0%；
（2）向步驟（1）所得濾渣中加入20%的氨水和硫酸銨溶液，所述氨水和硫酸銨溶液的加入量為使所得混合液中氨、硫酸銨、鋅的摩爾濃度比為38: 10:1，所得混合液充分?jǐn)嚢杞?，所述浸出時間為30min，浸出溫度為20℃，攪拌強(qiáng)度為300r/min，氨水、硫酸銨和濾渣中的氧化鋅和/或氫氧化鋅反應(yīng)生成硫酸鋅銨絡(luò)合物，選擇性浸出鋅，并得到具有脫硫活性的鋅氨絡(luò)合液；此處高氯鋅灰中鋅的浸出率為98.9%；
（3）向步驟（2）所得鋅氨絡(luò)合液中通入SO2煙氣，利用絡(luò)合液中鋅氨絡(luò)合物、氧化鋅和/或氫氧化鋅、氨水，協(xié)同強(qiáng)化脫除煙氣中二氧化硫，得到脫硫母液和脫硫后的煙氣；所述的SO2煙氣中O2含量25%、SO2濃度6000mg/m3，氣體流量600mL/min，處理溫度為20℃。此處煙氣中SO2凈化效率穩(wěn)定達(dá)到99.8%；
（4）所得脫硫母液中硫酸鋅和氨水繼續(xù)與脫硫后的煙氣中的二氧化碳反應(yīng)，實現(xiàn)煙氣脫碳，固液分離，得到堿式碳酸鋅和硫酸銨溶液，所得硫酸銨溶液部分返回步驟（3）循環(huán)用于配制鋅氨絡(luò)合液，部分進(jìn)一步處理后作為副產(chǎn)品。此處煙氣中CO2捕集效率穩(wěn)定達(dá)到98.2%；所得副產(chǎn)品經(jīng)結(jié)晶處理得到合格化工產(chǎn)品。
[0027]實施例4
待處理高氯鋅灰包括以下成分：Pb2.78%、Zn54.47%、Fe3.23%、Cl10.80%、Cd0.13%、S0.75%；
（1）向待處理高氯鋅灰中按固液比1（g）：2（ml）的量加入25%氨水，充分混合進(jìn)行氨浸脫氯，鋅灰中的氯以氯化銨的形式進(jìn)行脫除，之后進(jìn)行固液分離得到濾渣和濾液，所得濾液經(jīng)過進(jìn)一步處理后作為副產(chǎn)品；氨浸溫度25℃；此處高氯鋅灰中氯的去除率為98.1%；
（2）向步驟（1）所得濾渣中加入20%的氨水和硫酸銨溶液，所述氨水和硫酸銨溶液的加入量為使所得混合液中氨、硫酸銨、鋅的摩爾濃度比為33.3:7.4:1，所得混合液充分?jǐn)嚢杞?，所述浸出時間為60min，浸出溫度為25℃，攪拌強(qiáng)度為400 r/min，氨水、硫酸銨和濾渣中的氧化鋅和/或氫氧化鋅反應(yīng)生成硫酸鋅銨絡(luò)合物，選擇性浸出鋅，并得到具有脫硫活性的鋅氨絡(luò)合液；此處高氯鋅灰中鋅的浸出率為97.9%；
（3）向步驟（2）所得鋅氨絡(luò)合液中通入SO2煙氣，利用絡(luò)合液中鋅氨絡(luò)合物、氧化鋅和/或氫氧化鋅、氨水，協(xié)同強(qiáng)化脫除煙氣中二氧化硫，得到脫硫母液和脫硫后的煙氣；所述的SO2煙氣中O2含量20%、SO2濃度5000mg/m3，氣體流量400mL/min，處理溫度為25℃。此處煙氣中SO2凈化效率穩(wěn)定達(dá)到99.6%；
（4）所得脫硫母液中硫酸鋅和氨水繼續(xù)與脫硫后的煙氣中的二氧化碳反應(yīng)，實現(xiàn)煙氣脫碳，固液分離，得到堿式碳酸鋅和硫酸銨溶液，所得硫酸銨溶液部分返回步驟（3）循環(huán)用于配制鋅氨絡(luò)合液，部分進(jìn)一步處理后作為副產(chǎn)品。此處煙氣中CO2捕集效率穩(wěn)定達(dá)到98.7%；所得副產(chǎn)品經(jīng)結(jié)晶處理得到合格化工產(chǎn)品。
[0028]實施例5
待處理高氯鋅灰包括以下成分：Pb2.60%、Zn55.37%、Fe3.55%、Cl11.01%、Cd0.19%、S0.86%；
1）鋅灰脫氯。在反應(yīng)器中加入20g高氯鋅灰和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氨水，控制反應(yīng)溫度為40℃、攪拌速度為200r/min、反應(yīng)時間1小時，反應(yīng)完全后取出反應(yīng)物過濾分離得到含鋅濾渣（含氫氧化鋅）和氯化銨溶液。高氯鋅灰中氯的去除率為98.5%；
2）鋅銨絡(luò)合液制備。在反應(yīng)器中加入含鋅濾渣和50mL濃度為20%的氨水、50mL 濃度為2mol/L硫酸銨溶液，攪拌速度為300r/min，在溫度40℃條件下進(jìn)一步浸鋅1小時，反應(yīng)完全后過濾漿液，得到鋅氨絡(luò)合液。高氯鋅灰中鋅的浸出率為94%；
3）鋅銨絡(luò)合液脫硫。在反應(yīng)器中加入100mL鋅氨絡(luò)合液，通入含SO2模擬氣，其中N2含量79%、O2含量20%、SO2濃度5000mg/m3，氣體流量500mL/min，反應(yīng)溫度為40℃，含硫煙氣與鋅氨絡(luò)合液反應(yīng)后排放。煙氣中SO2凈化效率穩(wěn)定達(dá)到99%；
4）脫硫母液捕碳。脫硫反應(yīng)完成后，向反應(yīng)器中通入CO2，其中N2含量70%、O2含量10%、CO2含量20%、氣體流量500mL/min，反應(yīng)溫度為40℃，CO2與脫硫后母液反應(yīng)后排放。煙氣中CO2捕集效率穩(wěn)定達(dá)到98%；
5）脫碳母液回收鋅。脫碳后母液經(jīng)分離可分別獲得堿式碳酸鋅沉淀和硫酸銨母液，經(jīng)結(jié)晶處理可得到合格化工產(chǎn)品，檢測結(jié)果表明產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到工業(yè)級產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
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高氯鋅灰氨-硫銨法高效提鋅耦合礦漿法煙氣脫硫固碳的工藝.pdf
聲明：
“高氯鋅灰氨-硫銨法高效提鋅耦合礦漿法煙氣脫硫固碳的工藝” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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1810
編輯：中冶有色技術(shù)網(wǎng)
來源：昆明理工大學(xué)
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