软锰矿烟气脱硫资源化研究

【摘要】：我国二氧化硫污染严重,燃煤锅炉烟气脱硫势在必行。软锰矿浆烟气脱硫技术脱硫率高,所得产品硫酸锰在工农业上具有广泛应用价值,并且我国软锰矿资源丰富,分布较广,故已成为开发研究的热点。 本文在对SO_2与MnO_2的反应机理进行分析的基础上,考察了不同共存组分(SiO_2、Fe_3O_4、Al_2O_3、CaCO_3、MgO、CoCl_3、镍等)对脱硫浸锰的影响;采用喷射鼓泡反应器进行了7000-10000Nm~3/h的软锰矿法烟气脱硫中试试验,考察了模拟烟气和真实烟气、液固比、温度、软锰矿中MnO_2含量等对脱硫及浸锰过程的影响;通过对装置连续72h的运行,考察了设备和工艺过程的稳定性和可靠性;最后提取中试中的浸锰液进行制取硫酸锰的研究。 在实验室单独组分对脱硫影响的研究中,钙、镁影响最为明显,脱硫率分别比纯MnO_2高出25%、15%;其次是镍、钴对脱硫的影响,而硅、铝对脱硫作用不明显。对锰浸出浓度影响最大的是铁、镍、钴,同时其它共存金属离子也有浸出,但浸出浓度很低,这有利于硫酸锰的净化。 各组分共同作用时,利用L_(18)(3~7)安排CaCO_3,MgO,Fe_2O_3,SiO_2,CoCl_3,镍这六个共存组分进行三水平正交试验,试验表明:这六因素在反应中的含量与其在软锰矿中相应含量的比值,对脱硫率影响存在一个最佳值,其值分别是:1:1,1:1,2.5:1,3:1,1:1,1:1;对锰的浸出存在的最佳比值分别为:1:1,1.5:1,1:1,1:1,1:1:1,1:1。 在中试试验中,整个系统阻力在4300Pa左右,阻力主要集中在JBR反应器中;整套设备连续运行稳定,且无堵塞,不漏液,这表明中试工艺流程的合理。当通入模拟烟气试验时,脱硫率可长时间维持在90%左右,而通入真实烟气的