CN107213774B - 一种基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法，属于废渣综合利用领域和工业废气净化技术领域。将含铁、锌、锰、铝等金属的冶炼尾矿渣与水混合配制成脱硫浆液，脱硫浆液与烟气逆流接触反应吸收烟气中的SO2并催化氧化成硫酸，硫酸浸出矿渣中的铁、锌、锰、铝等元素，然后加入氧化性溶液进行氧化、水解、聚合反应，资源化生产得到聚铁系絮凝剂。该絮凝剂可用于处理企业废水。本发明操作简单，费用低，不仅具有较好烟气脱硫效果，同时可资源化生产聚铁系絮凝剂，提升矿渣物料高值资源化利用水平。

Description

一种基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法
技术领域
本发明涉及一种基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法，属于废渣综合利用领域和工业废气净化技术领域。
技术背景
我国矿产资源丰富，截至2014年，我国查明铜矿资源储量为9689.6万 t，这些铜矿在我国分布广泛，相对集中于西藏、云南、江西等省份。近些年来，我国矿产开采使用量大，每年产生含铜炉渣达958万~1437万 t，赤泥渣3000万t。这些矿渣组分复杂，其中含铜炉渣常含有Fe、Zn、Ca、Mg、Mn、Al等有价金属和少量Ag、Au等贵金属，其中Fe含量在40%附近，远大于铁矿石29.1%的平均工业品位，主要以铁橄榄石（Fe2SiO4）、镁铁橄榄石（MgFeSiO4）、磁铁矿（Fe3O4）等组成的玻璃体形式存在，Al主要以铝硅酸盐形式存在，Cu主要以冰铜（CuFeS2）形式存在；赤泥渣主要含Al、Fe、Ca、Si等，其中赤泥渣中Al主要以水化石榴石（3CaO·Al2O3·SiO2·4H2O）、硅铝酸钙（CaO·Al2O3·2SiO2）形式存在，Ca除以上两形式外，主要以方解石（CaCO3）、钙钛矿（CaTiO3）形式存在，同时伴有少量杂质，如Fe2O3、SiO2。这些矿渣未能有效回收利用，处理不当对环境有潜在危害且造成巨大资源浪费。同时，冶炼过程中产生大量含硫冶炼烟气，其常用于工业化制酸，但在制酸尾气工艺后仍含有大量低浓度二氧化硫，传统工艺主要使用含Na、Ca、Al等金属氧化物、碳酸盐或氢氧化物碱性溶液吸收，但成本较高，资源化利用难，给企业带来沉重的环保负担。
近些年来，以锰矿、赤泥矿、菱镁矿、锌粉尘等贫矿渣配浆为代表的湿法烟气脱硫及资源化生产副产品工艺得到推广应用，该法为电解锰、铅锌冶炼厂等行业提供了新思路，可实现烟气脱硫与资源回收的耦合，降低运行成本，但是由于贫矿分布等原因受到行业限制。同时，以Fe(
Figure DEST_PATH_IMAGE002
)、Fe(
Figure DEST_PATH_IMAGE004
)等过渡金属离子添加剂作为催化剂、脱硫剂用于烟气脱硫受到广泛关注，但该工艺需要消耗大量添加剂，运行成本较高，推广困难。中国专利（申请号201210580849.1）利用酸性三价铁溶液作为脱硫剂，吸收烟气中二氧化硫，同时在氧气或臭氧氧化条件下，利用液相催化氧化原理可实现铁的循环，在硫酸根浓度达到较高浓度时最终分离、纯化、结晶得到硫酸铁或氯化铁。中国专利（申请号 201610019014.1）公开了一种用于烟气脱硫的赤泥浆液的配方及其制备方法。其配方赤泥浆液浓度为4%~10%，可用于赤泥周边火力热电厂。中国专利（申请号 201510959956.9）公开了一种利用焙烧冷却后磁铁矿加入至纳米二氧化钛溶液中静置并再次焙烧制备Fenton催化剂方法，该催化剂可有效催化过氧化氢用于烟气脱硫脱硝。但该发明所需Fenton催化剂需在高温条件焙烧，步骤复杂，且需要消耗过氧化氢，因此脱硫成本较高。
另一方面，冶炼过程中产生大量含酸废水，其成分复杂，含有悬浮物、多种高浓度重金属等；同时，冶炼行业周边存在其他废水排放源。传统方法主要利用石灰中和、硫酸亚铁等试剂混凝沉淀其中重金属，但该过程会造成药剂大量消耗，出水硬度、盐度过大等问题。因此，如何经济高效处理这些废水亟待解决，以聚合硫酸铁为代表的多元复合型高分子絮凝剂由于其对重度工业污染废水具有显著效果不断发展，受到高度关注。中国专利（申请号 201410713473.6）公开了一种用于处理工业废水的改性聚合硫酸铁的制备方法及其应用。该改性聚合硫酸铁主要利用七水合硫酸亚铁与硫酸溶液在氯酸钠氧化下制备聚合硫酸铁，并通过高岭土和滑石对所得聚合硫酸铁进行改性，从而提升聚铁絮凝剂对废纸造纸废水中COD、SS、色度的去除率，同时还可降低絮凝剂使用量，减少化学污泥产生量，从而达到节约成本、简化工艺目的。中国专利（申请号201310653910.5）利用硫酸亚铁作为烟气脱硫剂，以KClO3/NaClO3作为氧化剂，在喷射鼓泡反应器中实现烟气脱硫同时合成液体聚合硫酸铁，但该发明脱硫需要消耗大量硫酸亚铁。中国专利（申请号201610045097.7）提出以硫酸亚铁等铁盐组分、聚合硫酸铝等组分为原料，并以氯化镁、氯化锌等作为助凝剂组合生产一种高效水处理复合絮凝剂。该发明有效发挥铝盐和铁盐的协同作用，具有优异的絮凝效果，但药剂成本较高。
目前，尚未有基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用生产聚铁系絮凝剂的方法。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用生产聚铁系絮凝剂的方法，尾矿渣中含有的铁、锰、锌、铝等有价金属具有较好催化氧化能力，可在液相中催化氧化烟气中低浓度二氧化硫生成硫酸，同时硫酸可进一步浸出矿渣中金属元素，随着反应进行，吸收液中铁、锰、铝等金属浓度不断增加，通过添加氧化剂，可在脱硫塔中生成聚铁系絮凝剂，得到资源化副产品，从而降低烟气脱硫运行成本，增加经济效益。
本发明通过下列技术方案实现：一种基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法具体步骤如下：
（1）将冶炼烟气经除尘降温预处理得到预处理烟气A；
（2）在铜尾矿和/或赤泥废渣粉末中加入水配制成烟气脱硫浆液A；
（3）在反应容器中，搅拌条件下，将步骤（1）所得预处理烟气A与步骤（2）所得烟气脱硫浆液A形成逆流接触反应至脱硫浆液的pH值为1~4时匀速加入氧化性溶液继续反应得到反应浆液B和脱硫气体B，脱硫气体B中的SO2的浓度不高于200mg/m3时排空；
（4）将步骤（3）所得反应浆液B过滤得到滤液和滤渣，滤液浓缩至铁的质量浓度不低于11%得到液体聚铁系絮凝剂，滤渣脱水处理；
进一步地，还包括在温度为60~80℃条件下，将液体聚铁系絮凝剂喷雾干燥得到固体聚铁系絮凝剂。
所述步骤（2）中冶炼尾矿渣粉末的粒径为200~300目，冶炼尾矿渣粉末与水的固液质量比为1:(3~10)。
所述氧化性溶液的质量百分数浓度为25~40%，氧化性溶液的加入量为烟气脱硫浆液体积的0.2~10%，氧化性溶液为双氧水、氯酸钠、次氯酸钠的一种或任意比多种。
所述步骤（4）中滤液浓缩的温度为50~70℃。
预处理混合气体A的温度低于45℃，氧气的体积浓度为8.0%~19.5%；
反应容器中，气体停留时间为4~20s；
所述冶炼烟气可以为冶炼尾气和环境集烟烟气的混合气体；
所述冶炼尾气为有色金属冶炼过程中释放的含有SO2气体的尾气；
所述环境集烟烟气指的是冶炼厂中熔炼车间中的所有排烟罩用管道连接起来然后组成的大型集烟***收集的烟气；
本发明所涉及的主要化学反应如下：
（1）矿浆烟气脱硫原理
赤泥浆烟气脱硫：Na2O+SO2=Na2SO3
4SO2+4Na2O=3Na2SO4+Na2S
4.5SO2+Al2O3=Al2(SO4)3+1.5S
4CaO+4SO2=3CaSO4+CaS
2Fe2++SO2+O2=2Fe3++SO4 2-
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe3++SO4 2- +4H+
铜矿浆烟气脱硫：
SO2+H2O
Figure DEST_PATH_IMAGE006
H2SO3
Figure DEST_PATH_IMAGE008
H++HSO3 -
2Fe2++SO2+O2=2Fe3++SO4 2-
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe3++SO4 2- +4H+
Fe2SiO4+2SO2+O2= 2FeSO4+ SiO2↓
FeSO4+SO2+O2=Fe2(SO4)3
Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4
反应式总体可概括成
2SO2+2H2O+O2
Figure DEST_PATH_IMAGE010
H2SO4
（2）聚铁系絮凝剂生产原理
氧化：2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O
水解：Fe2(SO4)3+nH2O=Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+n/2H2SO4
聚合反应：mFe2(OH)n(SO4)3-n/2=[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m
本发明的有益效果是：
（1）本发明将冶炼尾矿渣用于冶炼烟气脱硫，其二氧化硫脱除率大于90%，实现以废治废；
（2）本发明利用尾矿渣中铁、锰、锌、铜等有价金属的催化氧化能力，在液相中催化氧化烟气中低浓度二氧化硫生成硫酸，硫酸浸出矿渣中金属元素，随着反应进行，吸收液中铁、锰、铝等金属浓度不断增加，通过添加氧化剂，在脱硫塔中生成资源化副产品即聚铁系絮凝剂，从而降低烟气脱硫运行成本，增加经济效益；
（3）本发明滤渣脱水处理得到的水可再作为工业用水，降低企业烟气脱硫污水处理负荷；
（4）本发明资源化利用制得的聚铁系絮凝剂，可适用于废水治理。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
实施例1：本实施例以10000 mg/m3二氧化硫钢瓶气，纯度为99.5% 氮气钢瓶气，空气泵抽气通过质量流量计精确混合配制成混合气A模拟冶炼烟气，其中混合气A的气体流速为1.2L/min，含有质量分数为19.5% 的氧气，SO2的浓度为1500mg/m3；
一种基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法，具体步骤如下：
（1）在铜尾矿废渣粉末中加入水配制成烟气脱硫浆液A，其中冶炼尾矿渣粉的粒径为200目，冶炼尾矿渣粉与水的固液质量比为1:4；
（2）将步骤（1）所得烟气脱硫浆液A通过浆液泵输送至矿浆脱硫鼓泡反应器顶端的喷淋装置内；
（3）将混合气A通入矿浆脱硫鼓泡反应器的底部，在搅拌条件下，使混合气A与步骤（2）所得烟气脱硫浆液在矿浆脱硫鼓泡反应器内形成逆流接触反应至脱硫浆液的pH值为1时匀速加入氧化性溶液继续反应得到反应浆液B和脱硫气体B，脱硫气体B中的SO2的浓度低于150mg/m3时直接排空，其中氧化性溶液为质量分数为30%的过氧化氢溶液，氧化性溶液（过氧化氢溶液）的加入量为烟气脱硫浆液体积的4%；
（4）当脱硫气体B中的SO2的浓度为150mg/m3时，将步骤（3）所得反应浆液B过滤得到滤液和滤渣，在温度为60℃条件下，滤液通过旋转蒸发器浓缩至铁的质量浓度为12.8%得到液体聚铁系絮凝剂，滤渣脱水处理；
本实施例通过HC-6型硫磷分析仪检测进出口二氧化硫浓度，通过恒温磁力搅拌器控制脱硫浆液温度和搅拌转速；通过GB 14591-2006 聚合硫酸铁检测方法测定聚铁系絮凝剂全铁、还原性物质、盐基度等指标；
本实施例脱硫气体B中的SO2的浓度为150mg/m3，混合气A的脱硫效率为90%，液体聚铁基絮凝剂中全铁质量分数为12.8%、还原性物质（以Fe2+计）质量分数为0.12%、盐基度为14.2%，符合国标GB 14591-2006要求。
实施例2：本实施例的冶炼烟气为铜冶炼制酸过程产生的烟气和环境集烟烟气的混合气体，混合气体的烟气量为100000 Nm3/h，烟气中SO2浓度1200 mg/Nm3，O2体积浓度19.5%；
一种基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法，具体步骤如下：
（1）将冶炼烟气经除尘降温预处理得到预处理烟气A，其中预处理烟气A的温度为25℃，O2体积浓度为19.5%；
（2）在铜尾矿废渣粉末中加入水配制成烟气脱硫浆液A，其中冶炼尾矿渣粉的粒径为200目，冶炼尾矿渣粉与水的固液质量比为1:5；将烟气脱硫浆液A通过浆液泵输送至脱硫塔顶端的喷淋装置内；
（3）将步骤（1）所得预处理烟气A经鼓风机加压至0.20~0.25 Kpa，再通入脱硫塔的底端，在搅拌条件下，使混合气A与步骤（2）所得烟气脱硫浆液在脱硫塔内形成逆流接触反应至脱硫浆液的pH值为1时匀速加入氧化性溶液继续反应得到反应浆液B和脱硫气体B，脱硫气体B中的SO2的浓度低于100mg/m3时直接排空，其中氧化性溶液为质量分数为35%的过氧化氢溶液，氧化性溶液（过氧化氢溶液）的加入量为烟气脱硫浆液体积的1.5%，使浆液中的部分Fe2+被氧化为Fe3+，促进二氧化硫氧化；
（4）当脱硫气体B中的SO2的浓度为100mg/m3时，将步骤（3）所得反应浆液B过滤得到滤液和滤渣（滤渣为铜尾矿残渣），在温度为70℃条件下，滤液通过旋转蒸发器浓缩至铁的质量浓度为11.20%得到液体聚铁系絮凝剂，滤渣脱水处理，堆放回收作为建筑材料或进一步通过热碱溶解回收残渣中硅；
（5）在温度为70℃条件下，将液体聚铁系絮凝剂喷雾干燥得到固体聚铁系絮凝剂；
本实施例通过HC-6型硫磷分析仪检测进出口二氧化硫浓度，通过恒温磁力搅拌器控制脱硫浆液温度和搅拌转速；通过GB 14591-2006 聚合硫酸铁检测方法测定聚铁基絮凝剂全铁、还原性物质、盐基度等指标；
本实施例脱硫气体B中的SO2的浓度为100mg/m3，混合气A的脱硫效率为91.6%，液体聚铁基絮凝剂中全铁质量分数为11.20%、还原性物质（以Fe2+计）质量分数为0.042%、盐基度为12.45%，符合国标GB 14591-2006要求。
实施例3：本实施例的冶炼烟气为铜冶炼制酸过程产生的烟气和环境集烟烟气的混合气体，混合气体的烟气量为200000Nm3/h，烟气中SO2浓度1400 mg/Nm3，O2体积浓度19.0%；
一种基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法，具体步骤如下：
（1）将冶炼烟气经除尘降温预处理得到预处理烟气A，其中预处理烟气A的温度为30℃，O2体积浓度为19.0%；
（2）在铜尾矿废渣粉末中加入水配制成烟气脱硫浆液A，其中冶炼尾矿渣粉的粒径为200目，冶炼尾矿渣粉与水的固液质量比为1:5；将烟气脱硫浆液A通过浆液泵输送至脱硫塔顶端的喷淋装置内；
（3）将步骤（1）所得预处理烟气A经鼓风机加压至0.20~0.30Kpa，再通入脱硫塔的底端，在搅拌条件下，使混合气A与步骤（2）所得烟气脱硫浆液在脱硫塔内形成逆流接触反应至脱硫浆液的pH值为1.5时匀速加入氧化性溶液继续反应得到反应浆液B和脱硫气体B，脱硫气体B中的SO2的浓度低于100mg/m3时直接排空，其中氧化性溶液为质量分数为40%的过氧化氢溶液，氧化性溶液（过氧化氢溶液）的加入量为烟气脱硫浆液体积的2.5%，使浆液中的部分Fe2+被氧化为Fe3+，促进二氧化硫氧化；
（4）当脱硫气体B中的SO2的浓度为100mg/m3时，将步骤（3）所得反应浆液B过滤得到滤液和滤渣（滤渣为铜尾矿残渣），在温度为70℃条件下，滤液通过旋转蒸发器浓缩至铁的质量浓度为11.02%得到液体聚铁系絮凝剂，滤渣脱水处理，堆放回收作为建筑材料或进一步通过热碱溶解回收残渣中硅；
（5）在温度为70℃条件下，将液体聚铁系絮凝剂喷雾干燥得到固体聚铁系絮凝剂；
本实施例通过HC-6型硫磷分析仪检测进出口二氧化硫浓度，通过恒温磁力搅拌器控制脱硫浆液温度和搅拌转速；通过GB 14591-2006 聚合硫酸铁检测方法测定聚铁基絮凝剂全铁、还原性物质、盐基度等指标；
本实施例脱硫气体B中的SO2的浓度为100mg/m3，混合气A的脱硫效率为91.6%，液体聚铁基絮凝剂中全铁质量分数为11.02%、还原性物质（以Fe2+计）质量分数为0.01%、盐基度为14.56%，符合国标GB 14591-2006要求。
实施例4：本实施例的冶炼烟气为氧化铝冶炼配套热电厂和环境集烟烟气的混合气体，混合气体的烟气量为100000Nm3/h，烟气中SO2浓度2000mg/Nm3，O2体积浓度8.0%；
一种基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法，具体步骤如下：
（1）将冶炼烟气经除尘降温预处理得到预处理烟气A，其中预处理烟气A的温度为44.8℃，O2体积浓度为8.0%；
（2）在赤泥废渣粉末中加入水配制成烟气脱硫浆液A，其中冶炼废渣粉的粒径为300目，冶炼尾矿渣粉与水的固液质量比为1:3；将烟气脱硫浆液A通过浆液泵输送至脱硫塔顶端的喷淋装置内；
（3）将步骤（1）所得预处理烟气A经鼓风机加压至0.20~0.30Kpa，再通入脱硫塔的底端，在搅拌条件下，使混合气A与步骤（2）所得烟气脱硫浆液在脱硫塔内形成逆流接触反应至脱硫浆液的pH值为4时匀速加入氧化性溶液继续反应得到反应浆液B和脱硫气体B，脱硫气体B中的SO2的浓度低于200mg/m3时直接排空，其中氧化性溶液为质量分数为40%的氯酸钠溶液，氧化性溶液（氯酸钠溶液）的加入量为烟气脱硫浆液体积的10%，使浆液中的部分Fe2+被氧化为Fe3+，促进二氧化硫氧化；
（4）当脱硫气体B中的SO2的浓度为200mg/m3时，将步骤（3）所得反应浆液B过滤得到滤液和滤渣（滤渣为赤泥渣），在温度为50℃条件下，滤液通过旋转蒸发器浓缩至铁的质量浓度为11.01%得到液体聚铁系絮凝剂，滤渣脱水处理；
（5）在温度为60℃条件下，将液体聚铁系絮凝剂喷雾干燥得到固体聚铁系絮凝剂；
本实施例通过HC-6型硫磷分析仪检测进出口二氧化硫浓度，通过恒温磁力搅拌器控制脱硫浆液温度和搅拌转速；通过GB 14591-2006 聚合硫酸铁检测方法测定聚铁基絮凝剂全铁、还原性物质、盐基度等指标；
本实施例脱硫气体B中的SO2的浓度为200mg/m3，混合气A的脱硫效率为90%，液体聚铁基絮凝剂中全铁质量分数为11.01%、还原性物质（以Fe2+计）质量分数为0.01%、盐基度为14.2%，符合国标GB 14591-2006要求。
实施例5：本实施例的冶炼烟气为氧化铝冶炼配套热电厂和环境集烟烟气的混合气体，混合气体的烟气量为150000Nm3/h，烟气中SO2浓度1800mg/Nm3，O2体积浓度16.0%；
一种基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法，具体步骤如下：
（1）将冶炼烟气经除尘降温预处理得到预处理烟气A，其中预处理烟气A的温度为35℃，O2体积浓度为16.0%；
（2）在赤泥的废渣粉末中加入水配制成烟气脱硫浆液A，其中冶炼尾矿渣粉的粒径为220目，冶炼尾矿渣粉与水的固液质量比为1:10；将烟气脱硫浆液A通过浆液泵输送至脱硫塔顶端的喷淋装置内；
（3）将步骤（1）所得预处理烟气A经鼓风机加压至0.20~0.30Kpa，再通入脱硫塔的底端，在搅拌条件下，使混合气A与步骤（2）所得烟气脱硫浆液在脱硫塔内形成逆流接触反应至脱硫浆液的pH值为2.5时匀速加入氧化性溶液继续反应得到反应浆液B和脱硫气体B，脱硫气体B中的SO2的浓度低于120mg/m3时直接排空，其中氧化性溶液为质量分数为28%的过氧化氢溶液和质量分数为30%的次氯酸钠溶液按照过氧化氢溶液与次氯酸钠溶液的体积比为2:1的比例配制而成的混合氧化性溶液，混合氧化性溶液的加入量为烟气脱硫浆液体积的5.6%，使浆液中的部分Fe2+被氧化为Fe3+，促进二氧化硫氧化；
（4）当脱硫气体B中的SO2的浓度为120mg/m3时，将步骤（3）所得反应浆液B过滤得到滤液和滤渣（滤渣为赤泥残渣），在温度为60℃条件下，滤液通过旋转蒸发器浓缩至铁的质量浓度为11.05 %得到液体聚铁系絮凝剂，滤渣脱水处理，堆放回收作为建筑材料或进一步通过热碱溶解回收残渣中硅；
（5）在温度为80℃条件下，将液体聚铁系絮凝剂喷雾干燥得到固体聚铁系絮凝剂；
本实施例通过HC-6型硫磷分析仪检测进出口二氧化硫浓度，通过恒温磁力搅拌器控制脱硫浆液温度和搅拌转速；通过GB 14591-2006 聚合硫酸铁检测方法测定聚铁基絮凝剂全铁、还原性物质、盐基度等指标；
本实施例脱硫气体B中的SO2的浓度为120mg/m3，混合气A的脱硫效率为93.3%，液体聚铁基絮凝剂中全铁质量分数为11.05%、还原性物质（以Fe2+计）质量分数为0.04%、盐基度为15.8%，符合国标GB 14591-2006要求。
实施例6：本实施例的冶炼烟气为铜冶炼制酸烟气和环境集烟烟气的混合气体，混合气体的烟气量为120000Nm3/h，烟气中SO2浓度1000mg/Nm3，O2体积浓度12.0%；
一种基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法，具体步骤如下：
（1）将冶炼烟气经除尘降温预处理得到预处理烟气A，其中预处理烟气A的温度为35℃，O2体积浓度为12.0%；
（2）在铜尾矿和赤泥废渣粉末中加入水配制成烟气脱硫浆液A，其中冶炼尾矿渣粉的粒径为260目，冶炼尾矿渣粉与水的固液质量比为1:8；将烟气脱硫浆液A通过浆液泵输送至脱硫塔顶端的喷淋装置内；
（3）将步骤（1）所得预处理烟气A经鼓风机加压至0.20~0.30Kpa，再通入脱硫塔的底端，在搅拌条件下，使混合气A与步骤（2）所得烟气脱硫浆液在脱硫塔内形成逆流接触反应至脱硫浆液的pH值为2.0时匀速加入氧化性溶液继续反应得到反应浆液B和脱硫气体B，脱硫气体B中的SO2的浓度低于90mg/m3时直接排空，其中氧化性溶液为质量分数为35%的次氯酸钠，氧化性溶液（次氯酸钠溶液）的加入量为烟气脱硫浆液体积的3.8%，使浆液中的部分Fe2+被氧化为Fe3+，促进二氧化硫氧化；
（4）当脱硫气体B中的SO2的浓度为90mg/m3时，将步骤（3）所得反应浆液B过滤得到滤液和滤渣（滤渣为铜尾矿残渣），在温度为65℃条件下，滤液通过旋转蒸发器浓缩至铁的质量浓度为11.02%得到液体聚铁系絮凝剂，滤渣脱水处理，堆放回收作为建筑材料或进一步通过热碱溶解回收残渣中硅；
（5）在温度为70℃条件下，将液体聚铁系絮凝剂喷雾干燥得到固体聚铁系絮凝剂；
本实施例通过HC-6型硫磷分析仪检测进出口二氧化硫浓度，通过恒温磁力搅拌器控制脱硫浆液温度和搅拌转速；通过GB 14591-2006 聚合硫酸铁检测方法测定聚铁基絮凝剂全铁、还原性物质、盐基度等指标；
本实施例脱硫气体B中的SO2的浓度为90mg/m3，混合气A的脱硫效率为91%，液体聚铁基絮凝剂中全铁质量分数为11.01 %、还原性物质（以Fe2+计）质量分数为0.067%、盐基度为14.28%，符合国标GB 14591-2006要求。

Claims (5)

1.一种基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法，其特征在于，具体步骤为：
(1)将冶炼烟气经除尘降温预处理得到预处理烟气A；预处理混合气体A的温度低于45℃，氧气的体积浓度为8.0％～19.5％；
(2)在铜尾矿和/或赤泥废渣粉末中加入水配制成烟气脱硫浆液A；
(3)在反应容器中，搅拌条件下，将步骤(1)所得预处理烟气A与步骤(2)所得烟气脱硫浆液A形成逆流接触反应至脱硫浆液的pH值为1～4时匀速加入氧化性溶液继续反应得到反应浆液B和脱硫气体B，脱硫气体B中的SO2的浓度不高于200mg/m3时排空；
(4)将步骤(3)所得反应浆液B过滤得到滤液和滤渣，滤液浓缩至铁的质量浓度不低于11％得到液体聚铁系絮凝剂，滤渣脱水处理。
2.根据权利要求1所述基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法，其特征在于：还包括在温度为60～80℃条件下，将液体聚铁系絮凝剂喷雾干燥得到固体聚铁系絮凝剂。
3.根据权利要求1或2所述基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法，其特征在于：步骤(2)中冶炼尾矿渣粉末的粒径为200～300目，冶炼尾矿渣粉末与水的固液质量比为1:(3～10)。
4.根据权利要求1或2所述基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法，其特征在于：氧化性溶液的质量百分数浓度为25～40％，氧化性溶液的加入量为烟气脱硫浆液体积的0.2～10％，氧化性溶液为双氧水、氯酸钠、次氯酸钠的一种或任意比多种。
5.根据权利要求1或2所述基于冶炼尾矿渣的烟气脱硫及资源化利用方法，其特征在于：步骤(4)中滤液浓缩的温度为50～70℃。
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