铅锌有色冶炼废气氧化锌脱硫技术探讨

在铅锌有色冶炼行业废气脱硫工艺选择中，为了减少二次污染、资源化循环利用等因素综合考量，首选氧化锌脱硫技术和工艺——即用氧化锌粉料制浆作为脱硫剂进行脱硫。

       氧化锌脱硫技术是将含ZnO的粉料加水或工艺中返回的脱硫渣的洗液配制成悬浮液，在吸收设备中与烟气中SO2反应，将烟气中的SO2以亚硫酸锌（还有亚硫酸氢锌、硫酸锌）的形式予以脱除。吸收后的副产物亚硫酸锌经空气氧化或热分解、酸分解处理，最终生产成硫酸锌、电解锌和硫酸（或液态二氧化硫）等产品。

      反应原理如下：

A、次氧化锌浆液在吸收塔内与烟气中SO₂接触时，发生如下主要脱硫反应:

ZnO+SO₂+5/2H₂O==ZnSO₃·5/2H₂O           (1)

也可生成可溶性的Zn(HSO₃)，反应为:

ZnSO₃+SO₂+H₂O== Zn(HSO ₃)₂               (2)

Zn(HSO₃)₂可与ZnO反应，生成ZnSO₃·5/2H₂O，反应为:

ZnO+ Zn(HSO₃)₂ +4H₂O==2ZnSO₃·5/2H₂O    (3)

B、脱硫过程次要反应

由于烟气中存在氧气，部分ZnSO₃和 Zn(HSO₃)₂被氧化:

ZnSO₃+1/2O₂==ZnSO₄                     (4)

Zn(HSO₃)₂+O₂==ZnSO₄+H2SO₄               (5)

在循环池中鼓入空气，利用空气中的O₂ 可按照反应(4)、(5)将ZnSO₃和 Zn(HSO₃)₂氧化为ZnSO₄。

氧化锌脱硫技术在国内已经研究多年，由于存在很多技术难题一直不能够形成工业化，主要存在的问题有： 

1、脱硫塔选择：由于氧化锌脱硫效率较低，脱硫塔的选择需要选择混合效率高，反应停留时间较长，脱硫塔内部结构防止脱硫剂结晶堵塞；

       2、喷淋头选择：由于氧化锌浆液容易结晶堵塞，选择常规的喷淋头很容易堵塞，造成脱硫系统运行不正常；

       3、脱硫液工艺指标控制：氧化锌脱硫剂在脱硫效率及管道运行防堵塞均需要严格的工艺控制指标；

       4、脱硫液氧化控制：亚硫酸锌氧化时间较长，曝气效率的提高非常关键；

       5、脱硫塔除雾器的选择：在脱硫塔出口，严格控制颗粒物排放达到10mg/m³的要求，亚硫酸锌雾液容易导致结晶堵塞，因此除雾器的选择十分重要；

       6、物料管道防堵塞：氧化锌脱硫剂在物料管道输送过程中，会出现流速过慢或沉积结垢堵塞等问题，管道设计和流体处理比较难。

  针对以上技术难题，在结合国内外技术研究和我们自身脱硫工程应用的总结，对氧化锌脱硫的技术难题做一些初步探讨：

      1、脱硫塔的选择：常规的喷淋塔在液气的接触方面不是很充分，选择气动旋流乳化塔会形成气动搅拌混合，对于接触反应有一定的帮助；

       2、喷淋头的选择：小口径的喷淋头容易形成堵塞，可以选择独立的大喷头，一层喷淋一个独立的大喷头；

       3、氧化锌脱硫的工艺指标控制通常在ph值5-6，浆液浓度控制在合适范围；

       4、脱硫剂氧化控制：采用高效的曝气设备，用充足的氧化时间提高氧化效率，再过滤脱硫液，对于减轻脱硫剂堵塞有一定的帮助；

      5、除雾器的选择：在脱硫塔中，常用的平板除雾器、管束除雾器等均容易形成堵塞，选择旋流除雾或锥形除雾，然后在出口采用湿电除雾   等结合使用；

      6、物料管道流体处理，管道的选择及流体控制需要注意细节以免堵塞。

        通过上述的改进和处理，铅锌有色冶炼废气采用氧化锌脱硫技术还是适合和可行的；尤其生产产品为氧化锌和硫酸锌，使用效果更合理，更有价值。