我國首創(chuàng)廢硫酸/石膏制酸工藝

文/郁 紅

1 月21日，山東魯北企業(yè)集團總公司完成的廢硫酸—石膏資源化利用技術(shù)開發(fā)與示范項目通過了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。該成果一舉解決了廢硫酸和工業(yè)副產(chǎn)石膏處理兩大難題。中國工程院院士金涌等鑒定專家一致認為，該成果在廢硫酸—石膏聯(lián)合制酸方面屬國內(nèi)外首創(chuàng)，整體技術(shù)達到國際先進水平，建議進一步優(yōu)化工藝技術(shù)參數(shù)，擴大應(yīng)用范圍。

鑒定委員會認為，該項目在研究烷基化、鈦白粉等工業(yè)廢硫酸性質(zhì)及分解特點的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地將廢硫酸分解與石膏制硫酸和水泥工藝耦合，開發(fā)了廢硫酸-石膏聯(lián)合生產(chǎn)硫酸成套工藝技術(shù)，實現(xiàn)了廢硫酸經(jīng)濟回收處理和廢石膏資源化利用，取得了較好的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。

據(jù)了解，我國硫資源嚴重缺乏，硫的進口依存度已達到60%，占世界硫貿(mào)易的37%～40%。硫資源緊張嚴重制約了我國硫酸工業(yè)及延伸產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。而且，在我國的硫酸生產(chǎn)中，以硫黃、硫鐵礦和冶煉煙氣為原料生產(chǎn)的硫酸占硫酸生產(chǎn)總量的98%以上，以石膏和廢酸熱裂解生產(chǎn)的硫酸不足2%。與此同時，我國每年廢硫酸排放量已經(jīng)接近2000萬噸，現(xiàn)行的熱裂解處理方式不僅投資大，而且成本極高，硫酸生產(chǎn)成本在650～680元/噸。另據(jù)統(tǒng)計，2013年我國工業(yè)副產(chǎn)石膏產(chǎn)生量已超1.84億噸，受資源化利用技術(shù)、經(jīng)濟等條件限制，目前我國約52%的工業(yè)副產(chǎn)石膏被堆放，其累積堆存量已超過5億噸。

為解決我國廢酸和廢石膏產(chǎn)生量大且難處理的問題，魯北集團結(jié)合石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥裝置，利用其回轉(zhuǎn)窯進行了裂解工業(yè)廢硫酸的研究、試驗、技術(shù)改造及長時間試燒，裝置最大化噴燒烷基化廢硫酸等廢酸，兩條窯廢硫酸噴燒總量控制在32噸/時左右，硫酸生產(chǎn)成本僅275元/噸?？萍疾樾嘛@示，目前國內(nèi)外未見有與該項目查新點相同的文獻報道。

目前，該公司已經(jīng)建成了24萬噸/年廢硫酸-60萬噸/年石膏聯(lián)合生產(chǎn)硫酸、水泥熟料工業(yè)裝置，并已運行一年。研究人員通過不斷優(yōu)化各原料配比和工藝技術(shù)參數(shù)，提高了窯氣中SO2的濃度，降低了硫酸生產(chǎn)成本；研制的新型廢硫酸噴槍成功裝備在分解石膏生料的回轉(zhuǎn)窯上，實現(xiàn)了多點穩(wěn)定噴酸，廢硫酸分解率≥99.95%，石膏分解率≥98.5%。該項目現(xiàn)已實現(xiàn)40萬噸/年硫酸、30萬噸/年水泥的產(chǎn)能。