文/郁 紅
1 月21日,山東魯北企業(yè)集團總公司完成的廢硫酸—石膏資源化利用技術(shù)開發(fā)與示范項目通過了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會組織的科技成果鑒定。該成果一舉解決了廢硫酸和工業(yè)副產(chǎn)石膏處理兩大難題。中國工程院院士金涌等鑒定專家一致認為,該成果在廢硫酸—石膏聯(lián)合制酸方面屬國內(nèi)外首創(chuàng),整體技術(shù)達到國際先進水平,建議進一步優(yōu)化工藝技術(shù)參數(shù),擴大應(yīng)用范圍。
鑒定委員會認為,該項目在研究烷基化、鈦白粉等工業(yè)廢硫酸性質(zhì)及分解特點的基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性地將廢硫酸分解與石膏制硫酸和水泥工藝耦合,開發(fā)了廢硫酸-石膏聯(lián)合生產(chǎn)硫酸成套工藝技術(shù),實現(xiàn)了廢硫酸經(jīng)濟回收處理和廢石膏資源化利用,取得了較好的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。
據(jù)了解,我國硫資源嚴重缺乏,硫的進口依存度已達到60%,占世界硫貿(mào)易的37%~40%。硫資源緊張嚴重制約了我國硫酸工業(yè)及延伸產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。而且,在我國的硫酸生產(chǎn)中,以硫黃、硫鐵礦和冶煉煙氣為原料生產(chǎn)的硫酸占硫酸生產(chǎn)總量的98%以上,以石膏和廢酸熱裂解生產(chǎn)的硫酸不足2%。與此同時,我國每年廢硫酸排放量已經(jīng)接近2000萬噸,現(xiàn)行的熱裂解處理方式不僅投資大,而且成本極高,硫酸生產(chǎn)成本在650~680元/噸。另據(jù)統(tǒng)計,2013年我國工業(yè)副產(chǎn)石膏產(chǎn)生量已超1.84億噸,受資源化利用技術(shù)、經(jīng)濟等條件限制,目前我國約52%的工業(yè)副產(chǎn)石膏被堆放,其累積堆存量已超過5億噸。
為解決我國廢酸和廢石膏產(chǎn)生量大且難處理的問題,魯北集團結(jié)合石膏制硫酸聯(lián)產(chǎn)水泥裝置,利用其回轉(zhuǎn)窯進行了裂解工業(yè)廢硫酸的研究、試驗、技術(shù)改造及長時間試燒,裝置最大化噴燒烷基化廢硫酸等廢酸,兩條窯廢硫酸噴燒總量控制在32噸/時左右,硫酸生產(chǎn)成本僅275元/噸??萍疾樾嘛@示,目前國內(nèi)外未見有與該項目查新點相同的文獻報道。
目前,該公司已經(jīng)建成了24萬噸/年廢硫酸-60萬噸/年石膏聯(lián)合生產(chǎn)硫酸、水泥熟料工業(yè)裝置,并已運行一年。研究人員通過不斷優(yōu)化各原料配比和工藝技術(shù)參數(shù),提高了窯氣中SO2的濃度,降低了硫酸生產(chǎn)成本;研制的新型廢硫酸噴槍成功裝備在分解石膏生料的回轉(zhuǎn)窯上,實現(xiàn)了多點穩(wěn)定噴酸,廢硫酸分解率≥99.95%,石膏分解率≥98.5%。該項目現(xiàn)已實現(xiàn)40萬噸/年硫酸、30萬噸/年水泥的產(chǎn)能。