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三种主要制酸方式比较


硫酸的来源主要有三种方式,第一种是硫磺制酸,中国用于制酸的硫磺主要来自石油、天然气加工。2007年国内硫磺制酸2655万吨,占全部硫酸产量的46.6%。第二种是贵金属冶炼,2007年中国冶炼烟气制酸1315万吨,占全部硫酸产量的23.1%。第三种是硫铁矿生产硫酸,2007年硫铁矿制酸1678万吨,占全部硫酸产量的29.4%。

1.硫磺制酸

硫磺制酸污染小,资源利用率高。从近几年来看,中国硫磺制酸原料90%以上进口。2004年进口硫磺676.6万吨,当年硫磺制酸1621.8万吨,占全部硫酸产量的40.6%;2005年进口硫磺830.6万吨,硫磺制酸1974万吨,占全部硫酸产量的42.7%;2006年进口硫磺881万吨,硫磺制酸2233万吨,占全部硫酸产量的44.3%;2007年进口硫磺965万吨,硫磺制酸2655万吨,占全部硫酸产量的46.6%。从2005~2007年,硫磺进口分别增长154万吨、50.4万吨、84万吨。

据业内人士介绍,硫磺制酸比较简单,硫磺燃烧变成二氧化硫,再用水吸收。硫磺浓度比较高,对杂质的清除相对简化,热利用率高,可用废热来发电。每生产1吨硫酸产蒸汽约1.1~1.3吨以上。硫磺制酸投资省、上马快,仅是硫铁矿制酸投资额的40%,操作简单,工人劳动强度低,无废渣、废水等污染。

2.硫铁矿制酸

化合态硫中可作为硫矿石的矿物主要有:黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿等,黄铁矿分布最为广泛,是中国最重要的硫矿石。黄铁矿又称硫铁矿,分子式为FeS2,理论硫含量为53.45%,理论铁含量为46.55%。

硫铁矿是中国主要硫资源,占硫资源总量的80%。其中,硫铁矿占53%,伴生硫铁矿占27%。国内硫铁矿资源贫矿多富矿少,矿石平均含硫品位只有18%,矿石含硫品位大于35%的富矿仅占总储量的5%,主要集中在中南和华东地区,以广东省最多,约占全国富矿总储量的85%。

中国高品位硫铁矿较少且分布不均,不得不依赖于低品位硫铁矿的开发及精炼。目前国内对硫铁矿资源勘探投入不足,现有矿山产量已越来越少,后续资源无法跟上,造成硫铁矿供应短缺,价格飞涨。

目前较大规模的硫铁矿山有:广东云浮硫铁矿、安徽新桥硫铁矿、安徽青阳县硫铁矿、内蒙古炭窑口硫铁矿、山西阳泉硫铁矿、江苏云台山硫铁矿、湖南七宝山硫铁矿和四川绵阳雁门硫铁矿等。另外,还有江西铜业、陕西金堆城钼业、凡口铅锌矿、山东招金集团等一批有色、冶金矿山,附产硫精砂。此外还有300多个硫铁矿生产点,分布在全国各地,大部分为小型矿山地下开采。

硫铁矿制酸固有的缺点是工艺路线复杂,环境污染严重,热能回收率低。硫铁矿燃烧出的二氧化硫烟气通过净化吸收和转化,得到浓度不低于96%的硫酸。后期除尘、净化等工序非常繁琐。

近年来,由于环保要求不断提高,加上硫磺制酸较硫铁矿制酸具有投资少、建设周期短、环保效益好等特点,以及现阶段国外石油回收硫产量的增加,硫磺市场资源充足,致使江苏、浙江等沿海地区一些以硫铁矿为原料的制酸企业纷纷转向硫磺制酸。但2007年由于硫磺价格飙升,以硫铁矿制酸的化肥生产企业成为2007年利润较高的化肥生产商。

硫铁矿是中国自有资源,可保证长期、稳定供应,对硫酸工业的稳定和安全具有重要作用。据国家有关规划,今后将积极发展硫铁矿制酸,鼓励发展冶炼气制酸,适当发展硫磺制酸。虽然硫铁矿制酸有许多缺点,相信随着硫铁矿制酸技术的进一步发展,生产工艺更加合理、完善,制酸行业对硫磺的依存度将会降低。

3.冶炼气制酸

中国有色金属冶炼工业迅速发展,国内有色金属矿不能满足需求,大部分原料如铜矿、锌矿、铅矿都需要进口。冶炼企业在进口有色金属原料的同时也带来了硫资源:在冶炼铜、锌、铅的过程中回收烟气生产硫酸。中国有色金属进口原料超过50%。此外,国内从韩国、日本、菲律宾等国进口的硫酸也是有色金属冶炼厂采用烟气回收制成。


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