硫铁矿制酸工艺

第一章概述

第一节装置概况

江西铜业集团化工有限公司老系统硫酸装置设计生产能力为10万吨／年，以德兴铜矿副产硫精矿为原料，采用氧化焙烧，干法除尘，稀酸酸洗净化和两转两吸接触法制酸工艺。

本装置还具有高回收率和低“三废”排放等优点。总硫回收率期望值可达97％（保证值为96.0％以上），工艺流程采用了二转二吸制酸工艺，“3+1”四段转化，提高硫的利用率，使尾气中SO2及硫酸雾的排放指标低于《大气污染物综合排放标准》，净化工段20％稀酸外运到大山厂和泗州厂做为选矿药剂使用，不外排；硫酸钡烧渣是优质铁精矿，直接销售给钢铁厂，达到综合利用的目的。鼓风机噪音采用消声、隔声及不设固定岗位等有效措施。

本装置技术新、可靠性高，采用以下具有成功业绩的最新技术：DCS控制系统；阳极保护管壳式酸冷器；二吸塔用高效除雾器控制尾气排放带出酸沫等。

现在建设的江西铜业（德兴）60万吨/年硫铁矿循环经济项目一期工程规模为30万吨/年，项目建成后，年产98%工业硫酸25万吨，105%发烟硫酸15万吨，优质铁精粉18.2万吨，

余热发电量7800万度。计划于2012年6月竣工投产。

第二节硫酸及硫氧化物的性质

1 硫酸的物理性质

硫酸的分子量为98.078，分子式为H2SO4。从化学意义上讲，是三氧化硫与水的等摩尔化合物，即SO3·H2O。

在工艺技术上，硫酸是指SO3与H2O以任何比例结合的物质，当SO3与H2O的摩尔比≤1时，称为硫酸，它们的摩尔比﹥1时，称为发烟硫酸。

硫酸的浓度有各种不同的表示方法，在工业上通常用质量百分比浓度表示。

硫酸的主要物理性质为：

20℃时密度 g/cm3 1.8305

熔点 ℃ 10.37+0.05

沸点 ℃

100% 275+5

98.479%(最高) 326+5

气化潜热(326.1℃时),KJ/mol 50.124

熔解热(100%), KJ/mol 10.726

比热容(25℃), J/(g k)

98.5% 1.412

99.22% 1.405

100.39% 1.394

1.1 外观特性

浓硫酸是无透明液体，能与水或乙醇混合，暴露在空气中迅速吸收空气中的水份。

发烟硫酸是无或微有颜的粘稠状液体，敞口则挥发窒息性三氧化硫烟雾。

1.2化学组成

分子量：98.08

分子式：H2SO4 ‖

分子结构： HO－ S －OH

‖

1.3密度

100%H2SO4在20℃时的密度为1.8305g/cm3，同一温度下，硫酸溶液的密度首先随它的浓度增加而增加，当浓度达到98.3％时其密度达到最大值。当酸浓由98.3％到100％，随酸

浓增大而下降，当为100%浓度时，出现密度的最小值（附表于后）。

发烟硫酸的密度随其中游离的SO3含量的增加而增加，达到62％时密度为最大，以后随SO3含量增加密度减小，直到100%液体SO3。（附表于后）

随着温度的升高，硫酸密度减小、体积增大，硫酸密度于是成为函数变量，其密度与浓度的关系见附表。

表1-1：硫酸溶液的密度（20℃时）

分量信号

H2SO4含量		密度克/厘米3	SO3含量 %总重量
%重量	克/升	密度克/厘米3	SO3含量 %总重量
10	106.6	1.0661	8.16
20	227.9	1.1394	16.33
30	365.5	1.2185 双眼皮胶条	24.49
40	521.1	1.3028	32.65
50	697.6	1.3951	40.80
60	898.9	1.4982	48.95
70	1127	1.6105	57.14
80	1382	1.7272	65.31
90	1633	1.8144	73.47
95	1742	1.8337	77.55
96	1762	1.8355浮油回收机	78.37
97	1781	1.8364	79.18
98	1799	1.8365	80.00
99	1816	1.8432	80.81
100	1830	1.8305	81.63
104.5	1981	1.902	85.31

表1-2硫酸密度与温度的关系

跳线帽

重量% 密度g /cm3 温度℃	1	10	20	30	40	50	60	70	80	90	93	95	96	97	98	99	100
0	1.0075	1.0735	1.1510	1.2326	1.3179	1.4110	1.5154	1.6293	1.7482	1.8361	1.8490	1.8544	1.8560	1.8568	1.8568	1.8551	1.8517
10	1.0069	1.0700	1.1453	1.2255	1.3103	紫铜电极1.4000	1.5067	1.6198	1.7376	1.8252	1.8384	1.8439	1.8457	1.8465	1.8455	1.8445	1.8409
20	1.0056	1.0661	1.1391	1.2185	1.3028	1.3951	1.4982	1.6105	1.7202	1.8144	1.8279	1.8337	1.8355	1.8364	1.8365	1.8342	1.8305
30	1.0022	1.617	1.1335	1.2115	1.2963	1.3872	1.4898	1.6041	1.7170	1.8088	1.8176	1.8236	1.8258	1.8268	1.8265	1.8242	1.8205
40	0.9986	1.0670	1.1275	1.2046	1.2878	1.3795	1.4816	1.5925	1.7069	1.7933	1.8074	1.8137	1.8157	1165	1.8167	1.8145	1.8108
50	0.9944	1.0517	1.1215	1.11978	1.2806	1.3719	1.4735	1.5838	1.6971	1.7829	1.7974	1.8040	1.8060	1.8070	1.8072	1.8050	1.8015
60	0.9895	1.0460	1.1153	1.1909	1.2732	1.3644	1.4656	1.5750	1.6873	1.7729	1.7876	1.7944	1.7956	1.7976	1.7978	1.7958	1.7926
80	0.9779	1.0338	1.1021	1.7710	1.2598	1.1394	1.4497	1.5582	1.6680	1.7525	1.7681	1.7751	1.7773	1.7784	1.7787	1.7778	1.7765
100 磨具制造	0.9645	1.0204	1.0885	1.1630	1.2446	1.3348	1.4344	1.5417	1.6403	1.7331	1.7485	1.7561	1.7586	1.7606	1.7609	1.7609	1.7607

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