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化学方程式：ZnSO3+H2SO4=ZnSO4+SO2↑+H2O

离子方程式：ZnSO3+2H+=Zn2++SO2↑+H2O

化学反应原理: 强酸制弱酸。H2SO4是强酸，H2SO3是弱酸，H2SO3不稳定分解生成SO2和H2O.

氧化锌脱硫国内外简况

国内，“氧化锌烟灰脱硫及脱硫副产物综合利用”课题在20世纪80年代初由水口山矿物局和中南矿冶学院等单位合作进行过研究，并建立了8000Nm/h烟气量的工业性试验装置，但因若干关键技术问题未解决而未能工业应用。2000～2002年，中国云南铜业集团公司和广西来宾冶炼厂建立了氧化锌脱硫工业装置，但均未能投入运行。近年来，国内陆续都有一些铅锌冶炼企业也相继建立了氧化锌脱硫工业装置，但都未获得成功。

国外，日本、韩国、德国、美国均有工业应用，但有的国外企业对ZnO烟灰的品位和杂质要求较高（例如德国萨其宾公司的ZnO脱硫工程要求ZnO烟灰含Pb<3%）。国内某厂曾与美国孟山都公司（世界最大的化工公司之一）接触，希望从该公司引进氧化锌脱硫技术，但费用相当高昂。

2002年，湘潭大学童志权教授主持研发成功了低品位ZnO烟灰脱硫及硫、锌资源回收技术。该技术于2004年～2006年在广州华立公司先后有3套烟气脱硫系统成功投入运行。

2009年，童志权教授将这一处于世界领先，国内独有的氧化锌脱硫技术，交由四川清源环境工程有限公司运用于工程实践。该公司先后在云南金鼎锌业有限公司及西部矿业股份有限公司锌业分公司的烟气脱硫工程中获得了非常成功的应用。至今，项目运行正常，无结垢、堵塞等现象。利用氧化新脱硫技术这一领先科技技术，在以废治废的同时，还能为企业创造了一定的经济效益。

氧化锌脱硫技术简介

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主要以亚硫酸锌（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或酸分解处理，最终可生产硫酸锌、电解锌和硫酸（或液态二氧化硫）等产品。

1、脱硫机理

新配制的ZnO浆液在吸收塔内与烟气中SO2发生如下脱硫反应：

ZnO+SO2+5/2H2O==ZnSO3·5/2H2O↓ (1)

此时脱硫率较高。产物ZnSO3·5/2H2O溶解度较小，绝大部分以固体状态进入沉渣。

随着吸收过程的进行，浆液中ZnO越来越少，烟气中SO2相对过量时将发生以下脱硫反应（此时脱硫率降低，并生成可溶性的Zn(HSO3)2）：

ZnO+2SO2+H2O==Zn（HSO3）2 （2）

同时发生 ZnSO3+SO2+H2O==Zn（HSO3）2 （3）

此外，由于烟气中存在氧气，吸收过程还发生以下副反应：

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

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

在良好的吸收设备和适宜的操作条件下，吸收效率达95%以上。

2、 工艺流程

（1）ZnO吸收—空气氧化流程 根据溶液中Zn(HSO3)2和ZnSO3可被空气中氧气氧化的性质，利用空气对脱硫后的浆液进行氧化，使浆液中的Zn(HSO3)2和ZnSO3·5/2H2O都氧化为ZnSO4。ZnSO4溶液经净化后可用于电解金属锌，或浓缩、结晶产出合格的七水硫酸锌或一水硫酸锌产品。

（2）ZnO吸收—热分解流程 控制ZnO吸收产物主要以ZnSO3·5/2 H2O进入沉渣，液固分离后将该沉渣与锌精矿一起送入沸腾炉或单独用回转窑进行热分解，产出高浓度SO2用于制酸，并使ZnO得以再生。再生出的ZnO可循环用于烟气脱硫，也可用于生产硫酸锌或电解锌产品。

（3）ZnO吸收—酸分解流程 利用ZnSO3易于被酸分解的性质，将ZnO吸收产物加酸或酸性溶液（如锌电解废液）分解，产出10%~15%的SO2气体用于制酸；分解生成的ZnSO4溶液净化后送去电解金属锌。

ZnO脱硫的优点

1． 投资少 脱硫产物（亚硫酸锌等）的处理可与铅锌冶炼厂的生产工艺结合起来，即工厂原有的一些生产设备（如锌精矿沸腾焙烧炉、SO2制酸系统、硫酸锌溶液的净化、电解系统等）可作为脱硫副产品的回收设备，所以，与其他脱硫方法比较，本方法的投资是较少的，体现了因条件制宜的特点。

2． 运行费用低 使用铅锌冶炼过程的中间产物—ZnO烟灰作脱硫剂脱除SO2后，脱硫剂中的锌和烟气中的硫均转化为副产品，实现了硫、锌资源的综合利用。与其他脱硫方法相比，本方法省去了脱硫剂费用支出（在其他脱硫法中，脱硫剂费用占总运行费用的60%以上），只需动力、维修、工资等费用。因此，ZnO脱硫的运行费用较低。

3． 不产生二次污染 由于锌和SO2都回收利用，本方法不存在二次污染问题，而其他许多脱硫方法常存在这个问题，如用NaOH或Na2CO3脱硫，若直接排放脱硫产物Na2SO3，则不仅消耗了碱同时未能回收烟气中硫，且由于所排Na2SO3具有还原性，会增加环境水体的COD，造成二次污染；若将含Na2SO3的脱硫液作废水处理后排放，将大大增加处理成本。

应用实例

2004年～2006年在广州华立公司先后有3套次氧化锌烟气脱硫系统成功投入运行，全部由童志权教授提供技术、设计。3套装置的有关情况如下：

1. 基础参数

烟气量（m/h） 烟温（℃） SO2浓度（mg/Nm）

硫酸钡煅烧回转窑 35000 180 7000~8500

立德粉煅烧回转窑 75000 180~190 3000~4000

10t/h重油锅炉 32000 180～190 2500～3000

以上3套ZnO烟灰脱硫工程分别于2004年8月、2005年8月和2006年3月成功投入运行。

2.工艺流程

以上3套ZnO烟灰脱硫工程都采用“次氧化锌浆液吸收－空气氧化－产出硫酸锌”的工艺流程，见下图（无法上传图片，很抱歉）：

3. 脱硫剂

脱硫用的ZnO烟灰购于全国各地小铅锌冶炼企业，含ZnO40%~50%，Pb、As、Fe、Cu等杂质含量较高。

4. 脱硫率

第一套硫酸钡煅烧回转窑烟气量35000m/h，脱硫前SO2平均浓度7592mg/m，脱硫后SO2平均浓度358mg/m，脱硫效率96.73%。

5. 亚硫酸锌氧化效率

脱硫产物亚硫酸锌空气氧化率≥96%，氧化产物硫酸锌溶液作生产化工颜料――立德粉的原料。

6. 经济和环境效益

该项目不仅消除了SO2污染，还将烟气中SO2回收为化工产品，具有很好的经济效益。以上第1、2套脱硫系统年经济效益177.511万元。每年少排放SO2 2717吨，具有明显的环境效益，对减轻广州市的大气污染有重要贡献。

氯化氢 HCl 溶、挥 无色

硫酸 H2SO4 溶 无色

碳酸 H2CO3 溶、挥 无色

一水合氨 NH3.H2O 溶、挥 无色

硝酸铵 NH4NO3 溶 无色

氯化铵 NH4Cl 溶 无色

硫酸铵 (NH4)2SO4 溶 无色

碳酸氨 (NH4)2CO3 溶 无色

氢氧化钾 KOH 溶 无色

硝酸钾 KNO3 溶 无色

氯化钾 KCL 溶 无色

硫酸钾 K2SO4 溶 无色

碳酸钾 K2CO3 溶 无色

氢氧化钠 NaOH 溶 无色

硝酸钠 NaNO3 溶 无色

氯化钠 NaCl 溶 无色

硫酸钠 Na2SO4 溶 无色

碳酸钠 Na2CO3 溶 无色

氢氧化钡 Ba(OH)2 溶 无色

硝酸钡 Ba(NO3)2 溶 无色

硫酸钡 BaSO4 溶 白色

碳酸钡 BaCO3 不 白色

氢氧化钙 Ca(OH)2 微 无色、白色

硝酸钙 Ca(NO3)2 溶 无色

氯化钙 CaCl 溶 无色

硫酸钙 CaSO4 微 无色、白色

碳酸钙 CaCO3 不 白色

氢氧化镁 Mg(OH)2 不 白色

硝酸镁 Mg(NO3)2 溶 无色

氯化镁 MgCl2 溶 无色

硫酸镁 MgSO4 溶 无色

碳酸镁 MgCO3 微 无色、白色

氢氧化铝 Al(OH)3 不 白色

硝酸铝 Al(NO3)3 溶 无色

氯化铝 AlCl3 溶 无色

硫酸铝 Al2(SO4)3 溶 无色

碳酸铝 /

氢氧化锰 Mn(OH)2 不 白色

硝酸锰 Mn(NO3)2 溶 无色

氯化锰 MnCl2 溶 无色

硫酸锰 MnSO4 溶 无色

碳酸锰 MnCO3 不 白色

氢氧化锌 Zn(OH)2 不 白色

硝酸锌 Zn(NO3)2 溶 无色

氯化锌 ZnCl2 溶 无色

硫酸锌 ZnSO4 溶 无色

碳酸锌 ZnCO3 不 白色

氢氧化亚铁 Fe(OH)2 不 白色

硝酸亚铁 Fe(NO3)2 溶 浅绿色

氯化亚铁 FeCl2 溶 浅绿色

硫酸亚铁 FeSO4 溶 浅绿色

碳酸亚铁 FeCO3 不 白色

氢氧化铁 Fe(OH)3 不 红褐色

硝酸铁 Fe(NO3)3 溶 黄色

氯化铁 FeCl3 溶 黄色

硫酸铁 Fe2(SO4)3 溶 黄色

碳酸铁 /

氢氧化铜 Cu(OH)2 不 蓝色

硝酸铜 Cu(NO3)2 溶 蓝色

氯化铜 CuCl2 溶 蓝绿色

硫酸铜 CuSO4 溶 蓝色

碳酸铜 CuCO3 不 蓝色

氢氧化银 /

硝酸银 AgNO3 溶 无色

氯化银 AgCl 不 白色

硫酸银 Ag2SO4 微 无色、白色

碳酸银 Ag2CO3 不 白色