黃小龍，秦風(fēng)華，周亞萍

（1.廣西壯族自治區(qū)第六地質(zhì)隊，廣西 貴港 537100；2.貴港市港北區(qū)大圩鎮(zhèn)第一初級中學(xué)，廣西 貴港 537100）

在有色金屬礦物冶煉過程中，所產(chǎn)生的煙氣與廢物往往直接排出，在這些煙氣與廢物當(dāng)中，含有大量硫元素，如果直接排放，不僅會造成環(huán)境污染，而且還浪費資源。因此，有必要采取合理可行的技術(shù)措施對硫資源進(jìn)行回收與綜合利用。

1 火法冶煉中的硫資源回收與資源化

1.1 濕法

（1）石灰石-石膏法：該方法是現(xiàn)階段國際上應(yīng)用最多也是最成熟的方法，主要具有以下優(yōu)勢：效率高，常規(guī)條件下的脫硫效率可以達(dá)到90%以上；可充分利用吸收劑，常規(guī)條件下的利用率可以達(dá)到90%以上；所用設(shè)備的實際運轉(zhuǎn)率很高，常規(guī)條件下可以達(dá)到90%以上[1]。

（2）堿性溶液法：①鈉堿法，利用含鈉的堿溶液對二氧化硫進(jìn)行吸收，目前已經(jīng)成功開發(fā)出很多配套工藝。但該方法也存在一些問題，如設(shè)備腐蝕情況較為嚴(yán)重，所排廢液需要進(jìn)行處理以后才可以排放。②氨堿法，利用氨水作為吸收劑，在吸收二氧化硫以后，生成亞硫酸銨。對吸收液進(jìn)行酸化，能制得銨鹽與二氧化硫；對吸收液進(jìn)行加工，生成不同的亞硫酸銨，在造紙業(yè)中直接取代燒堿。③雙堿法，利用堿溶液對二氧化硫進(jìn)行吸收后，與石灰乳等堿進(jìn)行反應(yīng)，促使二氧化硫生成硫酸鈣。這一方法能使用石灰石對煙氣進(jìn)行處理，不僅經(jīng)濟(jì)合理，而且還能防止堵塞等問題的產(chǎn)生。

（3）海水吸收法：將海水直接作為脫硫劑，對二氧化硫進(jìn)行吸收。這套工藝十分簡單，由吸收塔與曝氣池構(gòu)成。基本不需要采用其它設(shè)備與試劑，也沒有廢水與廢料產(chǎn)生，具有造價低、效率高等優(yōu)勢，目前在很多國家都得到了高度重視[2]。

1.2 半干法

（1）旋噴噴霧干燥法：將氧化鈣作為吸收劑，根據(jù)噴霧干燥基本原理，以霧狀形式向吸收塔中噴入吸收劑，對二氧化硫進(jìn)行吸收，其脫硫率為80%～85%。相較于普通濕法，該方法成本低、能耗低，且設(shè)備簡單，沒有廢水產(chǎn)生，然而在控制情況較差時，在管道、儲漿池中產(chǎn)生結(jié)垢。

（2）爐內(nèi)噴鈣增濕活化法：該方法雖然脫硫效率一般，但前期投資與運行費用都很低。分以下兩個階段完成脫硫：第一階段為向燃燒區(qū)持續(xù)噴入石灰石粉末，通過煅燒產(chǎn)生二氧化碳與氧化鈣，其中的氧化鈣和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，生成亞硫酸鈣。第二階段為向增濕活化器當(dāng)中噴入液滴，和氧化鈣發(fā)生接觸后，生成氫氧化鈣，與二氧化硫反應(yīng)后，生成亞硫酸鈣，最后于增濕段形成固體粉末。

（3）干式循環(huán)流化床法：該方法最早由清華同方公司提出，采用石灰漿為脫硫劑，煙氣通過循環(huán)流化床的底部進(jìn)入到反應(yīng)塔當(dāng)中，和石灰漿發(fā)生脫硫反應(yīng)，以此去除二氧化硫。該方法主要具有以下特點：高效、經(jīng)濟(jì)合理，能對脫硫劑進(jìn)行循環(huán)使用。

1.3 干法

（1）荷電干式噴射脫硫法：該方法是全新的干法脫硫措施，這項技術(shù)的核心在于將氫氧化鈣作為吸收劑，將其以較高的速度通過充電區(qū)，獲得負(fù)電荷以后，噴射至煙氣當(dāng)中，通過擴(kuò)散變成懸濁狀。此時，吸收劑的粒子將完全暴露，和二氧化硫直接反應(yīng)，并且電暈還能增強(qiáng)活性，加快反應(yīng)速度，保證脫硫效率。

（2）等離子體法：該方法利用電子對煙氣當(dāng)中的大分子進(jìn)行電力或激活，進(jìn)而產(chǎn)生離子等不同的活性粒子，因這些粒子有很強(qiáng)的氧化性，能對二氧化硫及氮氧化物進(jìn)行氧化，此時注入氨以后，可以得到硝銨化肥。

2 濕法冶金中的硫資源回收與資源化

2.1 物理法

（1）浮選法：該方法所用工藝十分簡單，僅加入適量輕油就能實現(xiàn)浮選。但也存在所得硫磺品位相對較低等缺陷，所以只可以用于富集硫。

（2）熱過濾法：該方法基本原理為當(dāng)溫度在125℃～158℃范圍內(nèi)時，硫粘度較低，通過過濾能將硫從其它物料中分離出來。其缺點為設(shè)備較為復(fù)雜，要在保溫的情況下進(jìn)行過濾，而且殘渣中也含有一定量的硫。

（3）高壓傾析法：該方法基本原理為借助高壓釜在進(jìn)行加壓后加熱含硫物料，將硫熔融，沉積于釜底，再通過閥門排出，進(jìn)行降溫處理后，直接得到固體產(chǎn)品。該方法的硫磺質(zhì)量也相對較低。

（4）真空蒸餾法：該方法基本原理為在不低于450℃的溫度條件下，硫?qū)l(fā)生升華，然后通過冷凝予以回收。由于該方法成本很高，且對設(shè)備有特殊要求，所以實際應(yīng)用較少。

2.2 化學(xué)法

（1）硫化銨法：常溫條件下硫化銨能與硫發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而生成多硫化銨，在溶硫之后對多硫化銨進(jìn)行過濾，通過加熱對硫化氫、硫與氨氣進(jìn)行分離。其中，硫在容器的底部集中，硫化氫與氨氣在揮發(fā)后通過冷凝能制得硫化銨，實現(xiàn)循環(huán)使用。但也存在操作環(huán)境較差的缺點，因為硫化銨有臭味。除此之外，硫化銨還能對硫化物產(chǎn)生溶解，所以如果物料當(dāng)中有大量的硫化物，則該方法不適用。

（2）煤油法：充分利用煤油當(dāng)中硫由很高的溶解度的特點，先通過加熱實現(xiàn)溶解，再實施固液分離，待冷卻至室溫后即可制得硫磺。

（3）二甲苯法：充分利用硫在二甲苯當(dāng)中的實際溶解度伴隨溫度不斷升高而明顯變大的特點，利用加熱后的二甲苯對硫進(jìn)行有選擇性的溶解，然后進(jìn)行過濾，待冷卻后即可析出硫磺，分離出的二甲苯循環(huán)使用。這一方法具有硫磺純度較高的優(yōu)勢，且反應(yīng)過程簡單，不會受到含硫量因素的影響等。但二甲苯有毒，且容易揮發(fā)，需要在反應(yīng)中予以高度重視，做好通風(fēng)與設(shè)備密封，否則將造成人員中毒等惡劣事件。

3 結(jié)語

實踐表明，通過硫資源的回收與開發(fā)制成硫產(chǎn)品能獲得良好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。然而，在實際的資源回收與綜合利用工作中，需要充分考慮下列幾點：其一，堅持從長遠(yuǎn)角度出發(fā)，除了要滿足當(dāng)前的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，更要保證環(huán)境效益，減小或避免因資源回收與綜合利用造成的二次污染；其二，堅持從硫產(chǎn)品的種類、生產(chǎn)原料和運輸?shù)冉嵌热胧?，充分結(jié)合實際情況，做好產(chǎn)品生產(chǎn)與未來開發(fā)規(guī)劃。

[1]張利忠,周航,唐杰文.有色金屬資源勘查中野外勘查要點分析[J].世界有色金屬,2017(24)：153+155.

[2]陳烽.基于模糊圖像處理的有色金屬成分鑒定技術(shù)研究[J].世界有色金屬 ,2016(15)：93-94.