國內外氧化鋅脫硫簡介
在國內，水口山礦務局和中南礦冶研究院在80年代初研究了“氧化鋅煙塵脫硫及脫硫副產物綜合利用”課題，並建立了8000Nm/h煙氣量的工業試驗裝置，但由於壹些關鍵技術問題沒有解決，沒有在工業上應用。2000年至2002年，中國雲南銅業集團公司和廣西來賓冶煉廠建立了氧化鋅脫硫工業裝置，但未能投入運行。近年來，我國壹些鉛鋅冶煉企業相繼建立了氧化鋅脫硫的工業裝置，但均未成功。
在國外，日本、韓國、德國、美國都有工業應用，但國外壹些企業對ZnO煙塵的等級和雜質要求較高(如德國Sachibin公司的ZnO脫硫項目要求ZnO煙塵中含有Pb
2002年，湘潭大學童誌權教授主持研發了低品位氧化鋅煙塵脫硫及硫鋅資源回收技術。2004年至2006年，廣州華力公司有三套煙氣脫硫系統成功投運。
2009年，童誌權教授將這壹世界領先、獨壹無二的氧化鋅脫硫技術委托給四川清源環境工程有限公司進行工程實踐。該公司已成功應用於雲南金鼎鋅業有限公司和西部礦業股份有限公司鋅業分公司的煙氣脫硫工程中，目前工程運行正常，無結垢堵塞現象。采用新型氧化脫硫技術這壹領先技術，既能以廢治廢，又能為企業創造壹定的經濟效益。
氧化鋅脫硫技術簡介
氧化鋅脫硫技術是將含有ZnO的粉末或工藝返回的脫硫渣洗滌液加水制成懸浮液，在吸收裝置中與煙氣中的SO2反應，脫除煙氣中主要以亞硫酸鋅(亞硫酸氫鋅和硫酸鋅)形式存在的SO2。吸收的副產物亞硫酸鋅經空氣氧化、熱分解或酸分解處理，最終可生產硫酸鋅、電解鋅和硫酸(或液體二氧化硫)。
1，脫硫機理
新制備的ZnO漿液在吸收塔中與煙氣中的SO2反應如下:
ZnO+SO2+5/2H2O = = znso 3 5/2H2O↓(1)
此時脫硫率高。產物ZnSO 3.5/2H2O的溶解度較小，大部分以固態進入沈澱。
隨著吸收的進行，漿液中的ZnO越來越少，當煙氣中的SO2相對過量時，會發生以下脫硫反應(此時脫硫率下降，生成可溶性Zn(HSO3)2):
氧化鋅+二氧化硫+H2O = =硝酸鋅
同時，ZnSO3+SO2+H2O==Zn(HSO3)2 (3)出現。
此外，由於煙氣中存在氧氣，在吸收過程中會發生以下副反應:
硫酸鋅+1/2 O2 = =硫酸鋅(4)
鋅(硝酸)+氧= =硫酸鋅+硫酸(5)
在良好的吸收設備和合適的操作條件下，吸收效率超過95%。
2.工藝流程
(1)ZnO吸收-空氣氧化工藝根據溶液中的Zn(HSO3)2和ZnSO3能被空氣中的氧氣氧化的性質，將脫硫漿液用空氣氧化，使漿液中的Zn(HSO3)2和ZnSO 3.5/2H2O都被氧化成ZnSO4。硫酸鋅溶液經凈化後可用於電解金屬鋅，或濃縮結晶生產合格的七水硫酸鋅或壹水硫酸鋅。
(2)ZnO的吸附-熱分解過程控制著ZnO的吸附產物主要以znso 3·5/2·H2O的形式進入沈積物。液固分離後，沈澱物和鋅精礦被送至沸騰爐或單獨在回轉窯中熱分解，產生高濃度SO2用於制酸和再生ZnO。再生後的氧化鋅可循環用於煙氣脫硫，也可用於生產硫酸鋅或電解鋅產品。
(3)ZnO吸收-酸分解工藝利用ZnSO3 _ 3易被酸分解的性質，用酸或酸性溶液(如鋅電解廢液)分解ZnO吸收產物，產生10%~15% SO2氣體用於制酸；分解後的硫酸鋅溶液經凈化後送至電解鋅。
氧化鋅脫硫的優勢
1.脫硫產物(亞硫酸鋅等)的處理。)投資較少可與鉛鋅冶煉廠的生產工藝相結合，即壹些原有的生產設備(如鋅精礦沸騰焙燒爐、SO2制酸系統、硫酸鋅溶液凈化、電解系統等。)可作為脫硫副產物的回收設備。因此，與其他脫硫方法相比，該方法投資少，體現了適應條件的特點。
2.運行成本低。利用鉛鋅冶煉過程中的中間產物——ZnO煙塵作為脫硫劑脫除SO2後，脫硫劑中的鋅和煙氣中的硫都轉化為副產品，實現了硫和鋅資源的綜合利用。與其他脫硫方法相比，這種方法節省了脫硫劑的成本(在其他脫硫方法中，脫硫劑的成本占總運行成本的60%以上)，只需要動力、維護、工資等費用。因此，氧化鋅脫硫的運行成本低。
3.無二次汙染。因為鋅和SO2都被回收，所以在該方法中不存在二次汙染問題，這在許多其他脫硫方法中經常發現。比如用NaOH或Na2CO3脫硫，脫硫產物Na2SO3如果直接排放，不僅耗堿而且無法回收煙氣中的硫，而且由於排放的Na2SO3是還原性的，會增加環境水的COD，造成二次汙染；如果含Na2SO3的脫硫液經過廢水處理後排放，處理成本會大大增加。
應用示例
2004-2006年，廣州華立公司成功投運了三套氧化鋅煙氣脫硫系統，全部由童誌權教授提供。三套裝置的相關信息如下:
1.基本參數
煙氣量(m/h)、煙氣溫度(℃)和SO2濃度(mg/Nm)
硫酸鋇煆燒回轉窯35000 180 7000 ~ 8500
立德粉煆燒回轉窯75000 180 ~ 190 3000 ~ 4000
10t/h重油鍋爐32000 180 ~ 190 2500 ~ 3000
上述三套氧化鋅煙塵脫硫項目分別於2004年8月、2005年8月和2006年3月成功投產。
2.工藝流程
以上三套ZnO煙塵脫硫項目均采用“低價氧化鋅漿液吸收-空氣氧化-硫酸鋅生產”的工藝，如下圖所示(抱歉沒有上傳圖片):
3.脫硫劑
脫硫用的氧化鋅煙塵購自全國各地的小型鉛鋅冶煉企業，含有40% ~ 50%的氧化鋅和較高的鉛、砷、鐵、銅等雜質。
4.脫硫率
第壹套硫酸鋇煆燒回轉窯煙氣量為35000m/h，脫硫前SO2平均濃度為7592mg/m，脫硫後SO2平均濃度為358mg/m，脫硫效率為96.73%。
5.亞硫酸鋅的氧化效率
脫硫產物亞硫酸鋅的空氣氧化率≥96%，氧化產物硫酸鋅溶液用作生產化工顏料立德粉的原料。
6.經濟和環境效益
該項目不僅消除了SO2汙染，還將煙氣中的SO2回收到化工產品中，具有良好的經濟效益。以上1和2套脫硫系統的年經濟效益為177438+0438+00000元。SO2年排放量小於2717噸，環境效益明顯，對減少廣州市大氣汙染有重要貢獻。