低浓度SO2烟气磷矿浆脱硫与磷矿脱镁协同机理研究

With the increasingly strict of SO2 discharge standard, the available flue gas desulfurization (FGD) techniques can hardly meet the demands. Thus, development of new FDG technique is imperative. Aimed to the utilization of low concentration of SO2 in the flue gas and develop a economical and effective method to solve the SO2 air pollution. the phosphoric ore slurry is used as a FDG agent in this study because it is cheap and easy to get . Moreover, the impurity MgO in phosphoric ore will be removed while SO2 is purified, so the grade of phosphoric ore is also increased. In this proposal, the mass transfer process and interfacial reaction between gas, liquid and solid phase will be studied, including the leaching kinetics of metal ions, reaction between SO2 and metal ions, generation kinetics of Mg2+ and interaction principle between various ions in liquid phase, to establish a multi-phase mass transfer model. This study aims to reveal the synergetic mechanism and some key reactions and the internal relations between FGD and demagging, and the results can provide new ideas for FGD technique and resource utilization of SO2, which have very important theoretical significance and application potential.

针对SO2排放标准日趋严格，现有的烟气脱硫技术已难以满足需求，开发新的高效脱硫技术迫在眉睫的问题，以烟气中低浓度的SO2资源化利用为目标，本项目提出采用廉价易得的磷矿浆作为脱硫剂，在脱硫的同时将磷矿中的杂质MgO去除，从而达到净化SO2的同时提高磷矿品位的目的。项目通过对磷矿浆体系中气、液、固三相间的传质及界面反应过程的研究，分析磷矿中的金属离子在矿浆中的浸出动力学、与SO2的反应过程、Mg2+生成动力学及液相中各离子之间的相互影响规律，建立多相传质模型。从而揭示磷矿浆脱硫和磷矿脱镁协同反应机理，明晰磷矿中各种金属离子在烟气脱硫和磷矿脱镁反应中的作用及其内在联系规律，阐明各反应间的相互作用机制。项目的研究成果对于研发烟气脱硫与SO2资源回收利用技术提供新思路，具有十分重要的理论意义和应用潜力

本项目以廉价易得的磷矿浆作为脱硫剂，在脱硫的同时将磷矿中的杂质MgO去除，从而达到净化SO2的同时提高磷矿品位的目的。项目对磷矿浆的脱硫效果、磷矿脱镁效果进行了系统研究，总结了各反应因素对效果的影响规律。并在某磷化工企业进行了中试试验，取得了良好的效果，所得到的技术工艺已在云南和贵州部分磷化工企业得到了推广应用。本研究建立了多相传质模型，通过对磷矿浆体系中气、液、固三相间的传质及界面反应过程的研究，分析了磷矿中的金属离子在矿浆中与SO2的反应过程、Mg2+生成动力学及液相中各离子之间的相互影响规律。研究成果揭示了磷矿浆脱硫和磷矿脱镁协同反应机理，Fe3+离子的催化氧化作用是磷矿浆脱硫的关键步骤；通过动力学和热力学研究，表明SO2进入液相生成H2SO3，与磷矿中的MgCO3反应，是磷矿脱镁的主要机理。项目的研究成果对于研发烟气脱硫与SO2资源回收利用技术提供了新思路，具有十分重要的理论意义和应用潜力。