專利名稱：一種利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)硫酸的方法，尤其是涉及一種利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前我國(guó)硫酸生產(chǎn)多為硫磺制酸和硫鐵礦制酸，隨著硫磺和硫鐵礦的原料價(jià)格上漲，硫酸成本逐漸升高，尋找新的原料新的工藝生產(chǎn)硫酸勢(shì)在必行。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)200910019882. 5公開(kāi)了一種利用硫酸鎂生產(chǎn)硫酸的技術(shù)，采用懸浮煅燒和二氧化硫煙氣回用對(duì)硫酸鎂原料進(jìn)行預(yù)加熱，同時(shí)采用“兩轉(zhuǎn)兩吸”工藝，提高了對(duì)SO3氣體的吸收率，但是其過(guò)程中也引入了新的燃料，引入了可能的外來(lái)雜質(zhì)。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)200910265076. 6公開(kāi)了一種生產(chǎn)硫酸的新方法，該方法在傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的基礎(chǔ)上增加了混合氣體的調(diào)質(zhì)步驟，從而提高硫酸的吸收率，但是整個(gè)過(guò)程 不易控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)原料稀缺價(jià)高，因固體燃料的使用而引入新的雜質(zhì)以及能耗過(guò)高的不足，提供一種成本低，不引入雜質(zhì)，能耗低的利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是一種利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，包括以下步驟
(1)將粒徑為100- 3000目(優(yōu)選800 - 1200目)的硫酸鈣粉末加入到密閉無(wú)氧的容器中，容器中盛放蒸餾水，保證將硫酸鈣粉末淹沒(méi)，控制水溫在28-85°C (優(yōu)選30 - 40°C)；
所述硫酸鈣粉末優(yōu)選白度大于99%、純度大于99wt%的硫酸鈣粉末；
(2)向水中加入高溫硫酸鹽還原菌(Desulfovibriodesulf uricans),并控制水的pH為6. 4-7. 5，調(diào)節(jié)pH時(shí)使用的酸為鹽酸，使其與水中溶解的S042_發(fā)生反應(yīng)生成H2S ；
其反應(yīng)原理是高溫硫酸鹽還原菌(Desulfovibrio desulf uricans)在無(wú)氧狀態(tài)下，以有機(jī)物作為電子供給體，將硫酸根還原為S2_，一部分用于合成微生物細(xì)胞，大部分則以S2_的形式被釋放于細(xì)胞體外與水作用生產(chǎn)H2S ；
(3)向水中通入惰性氣體，不斷地將H2S氣體帶出，降低溶液中H2S的含量；
所述惰性氣體優(yōu)選氮?dú)饣驓鍤猓?br> (4)將帶出的H2S氣體通入98wt%濃硫酸中，將H2S吸收并轉(zhuǎn)化成H2SO3；
(5)向H2SO3中通入體積濃度>99%的氧氣，H2SO3轉(zhuǎn)化為H2SO4。本發(fā)明使用之高溫硫酸鹽還原菌(Desulfovibrio desulf uricans)是一種天然菌種，廣泛分布于土壤、淡水和適宜的陸地環(huán)境中。本發(fā)明中，硫酸鈣可以微溶于水，通過(guò)控制整個(gè)體系的溫度、pH值，可以將高溫硫酸鹽還原菌的生物活性提高到最佳值，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，水中so42_離子的濃度減小，硫酸鈣會(huì)不斷地溶解，維持反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行。高溫硫酸鹽還原菌通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以將SO42-轉(zhuǎn)化為H2S，H2S微溶于水，再通過(guò)向其中通入惰性氣體流可以將H2S不斷帶出，同時(shí)也降低了 H2S在水中的溶解量，保證高溫硫酸鹽還原菌的活性。被抽出的H2S被濃硫酸吸收轉(zhuǎn)化為H2SO3,其被高濃度氧氣進(jìn)一步氧化為硫酸。本發(fā)明采用了高溫硫酸鹽還原菌(Desulfovibrio desulf uricans)作為橋梁將微溶于水的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為硫酸，整個(gè)過(guò)程不引入二次雜質(zhì)，生成的硫化氫100%吸收，節(jié)能環(huán)保。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。以下各實(shí)施例所述高溫硫酸鹽還原菌(Desulfovibrio desulf uricans)均取自山西運(yùn)城鹽湖。
實(shí)施例I
本實(shí)施例包括以下步驟
(1)將粒徑為1000目的硫酸鈣粉末加入到密閉無(wú)氧的容器中，容器中盛放蒸餾水，保證將硫酸鈣粉末淹沒(méi)，控制水溫在65°c ；
所述硫酸鈣為白度99. 1%、純度99. 2wt%的硫酸鈣；
(2)向水中加入高溫硫酸鹽還原菌，并用鹽酸控制水的pH為6.8±0. 2，使其與水中溶解的S042_發(fā)生反應(yīng)生成H2S ；
(3)向水中通入氮?dú)?，不斷地將H2S氣體帶出，降低溶液中H2S的含量；
(4)將帶出的H2S中通入98wt%的濃硫酸中，將H2S吸收并轉(zhuǎn)化成H2SO3;
(5)向H2SO3中通入體積濃度為99%的氧氣，H2SO3轉(zhuǎn)化為H2S04。本實(shí)施例中，通過(guò)控制整個(gè)體系的溫度、pH值，可以將高溫硫酸鹽還原菌(Desulfovibrio desulf uricans)的生物活性提高到最佳值，隨著反應(yīng)的進(jìn)行水中SO/—離子的濃度減小，硫酸鈣會(huì)不斷地溶解，維持反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行。高溫硫酸鹽還原菌(Desulfovibrio desulf uricans)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可以將SO廣轉(zhuǎn)化為H2S, H2S微溶于水,再通過(guò)向其中通入惰性氣體流可以將H2S不斷帶出，同時(shí)也降低了 H2S在水中的溶解量，保證高溫硫酸鹽還原菌(Desulfovibrio desulf uricans)的活性。被抽出的H2S被濃硫酸吸收轉(zhuǎn)化為H2SO3，其被高濃度氧氣進(jìn)一步氧化為硫酸。本實(shí)施例整個(gè)過(guò)程不引入任何二次雜質(zhì)，生成的硫化氫100%吸收，節(jié)能環(huán)保。實(shí)施例2
本實(shí)施例包括以下步驟
(1)將粒徑為2500目的硫酸鈣粉末加入到密閉無(wú)氧的容器中，容器中盛放蒸餾水，保證將硫酸鈣粉末淹沒(méi)，控制水溫在36°C ；
所述硫酸鈣為白度99. 1%、純度99. 2wt%的硫酸鈣；
(2)向水中加入高溫硫酸鹽還原菌(Desulfovibriodesulf uricans),并用鹽酸控制水的PH為6. 8±0. 2，使其與水中溶解的S042_發(fā)生反應(yīng)生成H2S ；
(3)向水中通入氮?dú)?，不斷地將H2S氣體帶出，降低溶液中H2S的含量；
(4)將帶出的H2S中通入98wt%的濃硫酸中，將H2S吸收并轉(zhuǎn)化成H2SO3;
(5)向H2SO3中通入體積濃度為99%的氧氣，H2SO3轉(zhuǎn)化為H2S04。
權(quán)利要求
1.一種利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)將粒徑為100- 3000目的硫酸鈣粉末加入到密閉無(wú)氧的容器中，容器中盛放蒸餾水，保證將硫酸鈣粉末淹沒(méi)，控制水溫在28-85°C ； (2)向水中加入高溫硫酸鹽還原菌(Desulfovibriodesulf uricans),并控制水的pH為6. 4-7. 5，調(diào)節(jié)pH時(shí)使用的酸為鹽酸，使其與水中的S042_發(fā)生反應(yīng)生成H2S ； (3)向水中通入惰性氣體，不斷地將H2S氣體帶出，降低溶液中H2S的含量； (4)將帶出的H2S氣體通入98wt%濃硫酸中，將H2S吸收并轉(zhuǎn)化成H2SO3; (5)向H2SO3中通入體積濃度>99%的氧氣，H2SO3轉(zhuǎn)化為H2SO 4。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述硫酸鈣粉末為白度大于99%、純度大于99wt%的硫酸鈣。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述硫酸鈣粉末的目數(shù)為800 - 1200目。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述水溫為30 — 40°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?br> 全文摘要
一種利用硫酸鈣生產(chǎn)硫酸的方法，包括以下步驟(1)將硫酸鈣粉末加入到密閉無(wú)氧的容器中，容器中盛放蒸餾水，保證將硫酸鈣粉末淹沒(méi)，控制水溫在28-85℃；(2)向水中加入高溫硫酸鹽還原菌，并控制水的pH為6.4-7.5，使其與水中溶解的SO42-發(fā)生反應(yīng)生成H2S；(3)向水中通入惰性氣體，不斷地將H2S氣體帶出，降低溶液中H2S的含量；(4)將帶出的H2S氣體通入98wt%濃硫酸中，將H2S吸收并轉(zhuǎn)化成H2SO3；(5)向H2SO3中通入氧氣，H2SO3轉(zhuǎn)化為H2SO４。本發(fā)明采用高溫硫酸鹽還原菌作為橋梁將微溶于水的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為硫酸，整個(gè)過(guò)程不引入二次雜質(zhì)，生成的硫化氫100%吸收，節(jié)能環(huán)保。
文檔編號(hào)C12P3/00GK102874770SQ201210406759
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者劉立文, 劉珍如, 寧愛(ài)民, 寧勇, 寧江天, 劉勇, 魯紀(jì)鳴 申請(qǐng)人:劉立文