软锰矿浆烟气同步脱硫脱硝尾液氧化除铁的研究_朱二刚

烟气污染治理软锰矿浆烟气同步脱硫脱硝尾液氧化除铁的研究*朱二刚1，2苏仕军1，2孙维义1，2曾令强1(1.四川大学建筑与环境学院，成都610065;2.国家烟气脱硫工程技术研究中心，成都610065)摘要:软锰矿浆烟气同步脱硫脱硝尾液中的铁离子杂质会影响后面的硫酸锰、硝酸锰产品的纯度，而铁离子主要以Fe2+的形式存在，因此必须先将Fe2+氧化成Fe3+，以Fe(OH)3的形式除铁。对空气、双氧水和二氧化锰三种氧化剂进行了投加量、pH值、反应时间等操作参数对氧化除铁效果影响的对比实验研究，结果表明，空气为性价比较高的氧化剂。关键词:软锰矿;同步脱硫脱硝;空气;除铁STUDYONREMOVALOFIRONBYOXIDATIONFROMABSORPTIONSOLUTIONOFFLUEGASSIMULTANEOUSDESULFURIZATIONANDDENITRATIONWITHPYROLUSITEZhuErgang1，2SuShijun1，2SunWeiyi1，2ZengLingqiang1(1.CollegeofArchitectureandEnvironment，SichuanUniversity，Chengdu610065，China;2.NationalEngineeringResearchCenterforFlueGasDesulfurization，Chengdu610065，China)Abstract:Theironionofabsorptionsolutionfromfluegassimultaneousdesulfurizationanddenitrationwithpyrolusitecanaffecttheproduct’spurityofmanganesesulfateandmanganesenitrate，andtheironionmainlyexistsasFe2+，sofirstFe2+needstobeoxidizedtoFe3+，thenitisremovedastheformofFe(OH)3.Forthethreekindsofoxidants:air，hydrogenperoxideandmanganesedioxide，thisstudyconductscomparativeexperimentalstudyoftheeffectofironremovalbyoxidationthroughtheoperatingparametersincludingadditionquantity，pHvalue，reactiontime.Itisshowedthattheairisthebetteroxidantofcostperformance.Keywords:pyrolusite;simultaneousdesulfurizationanddenitration;air;removalofiron*国家“863”计划项目(2008AA06Z316)。0引言烟气脱硫和烟气脱硝是控制燃煤过程中产生的二氧化硫和氮氧化物污染的重要技术手段。目前国内外烟气脱硫脱硝广泛使用的技术为湿法烟气脱硫和选择性催化还原(SCR)组合工艺［1-2］，虽然从技术上可以解决问题，但其工艺较复杂，投资和运行费用高，副产物较难资源化利用，对发展中国家来说是很大的负担。开发技术简单、运行成本低、具有更好的运行性能的同步脱硫脱硝技术是今后燃煤烟气治理技术发展的方向。笔者所在课题组采用软锰矿浆烟气同步脱硫脱硝，已取得了阶段性成果［3-8］，其脱硫脱硝后的尾液含有硫酸锰和硝酸锰，经净化除杂后可用来结晶硫酸锰和硝酸锰，能产生较大的环境效益和经济效益。软锰矿含有Fe、Al、Ca、Mg、Ni、Co、K、Na等金属，在脱硫脱硝浸锰的同时，这些组分会随着吸收过程的进行进入吸收液中，吸收液中的铁和重金属杂质会影响电解锰、硫酸锰及硝酸锰的产品质量，所以浸出后的吸收液必须经过净化除杂工序方能保证后续副产品的纯度。铁是软锰矿浆烟气同步脱硫脱硝的尾液中含量较多的杂质，为了得到高品质的电解锰、硫酸锰及硝酸锰副产品，对铁的去除就显得非常重要，同时，各种除铁方法和氧化剂的不同也会导致去除效果和成本的差别。由于国内的电解锰厂大多数都用二氧化锰作为氧化除铁的氧化剂，此法成本较高，而且会产生大量废渣，因此，寻找一种既环保又经济的除铁方法对软锰矿同步脱硫脱硝尾液的净化具有十分重要的意义。27环境工程2011年2月第29卷第1期DOI:10.13205/j.hjgc.2011.01.0211理论分析及研究1.1软锰矿浆烟气同步脱硫脱硝过程中铁的浸出过程脱硫脱硝过程中SO2、NO发生的反应比较复杂，主要反应如下:SO2+H2幑幐帯OH2SO3H2SO幑幐帯3HSO－3+H