專利名稱：一種利用硫酸鈣生產硫酸的方法
技術領域：
本發明涉及一種生產硫酸的方法，尤其是涉及一種利用硫酸鈣生產硫酸的方法。
背景技術：
當前我國硫酸生產多為硫磺制酸和硫鐵礦制酸，隨著硫磺和硫鐵礦的原料價格上漲，硫酸成本逐漸升高，尋找新的原料新的工藝生產硫酸勢在必行。中國發明專利申請200910019882. 5公開了一種利用硫酸鎂生產硫酸的技術，采用懸浮煅燒和二氧化硫煙氣回用對硫酸鎂原料進行預加熱，同時采用“兩轉兩吸”工藝，提高了對SO3氣體的吸收率，但是其過程中也引入了新的燃料，引入了可能的外來雜質。中國發明專利申請200910265076. 6公開了一種生產硫酸的新方法，該方法在傳統生產方法的基礎上增加了混合氣體的調質步驟，從而提高硫酸的吸收率，但是整個過程 不易控制。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，克服現有技術原料稀缺價高，因固體燃料的使用而引入新的雜質以及能耗過高的不足，提供一種成本低，不引入雜質，能耗低的利用硫酸鈣生產硫酸的方法。本發明解決其技術問題采用的技術方案是一種利用硫酸鈣生產硫酸的方法，包括以下步驟
(1)將粒徑為100- 3000目(優選800 - 1200目)的硫酸鈣粉末加入到密閉無氧的容器中，容器中盛放蒸餾水，保證將硫酸鈣粉末淹沒，控制水溫在28-85°C (優選30 - 40°C)；
所述硫酸鈣粉末優選白度大于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，調節pH時使用的酸為鹽酸，使其與水中溶解的S042_發生反應生成H2S ；
其反應原理是高溫硫酸鹽還原菌(Desulfovibrio desulf uricans)在無氧狀態下，以有機物作為電子供給體，將硫酸根還原為S2_，一部分用于合成微生物細胞，大部分則以S2_的形式被釋放于細胞體外與水作用生產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；
所述惰性氣體優選氮氣或氬氣；
(4)將帶出的H2S氣體通入98wt%濃硫酸中，將H2S吸收并轉化成H2SO3；
(5)向H2SO3中通入體積濃度>99%的氧氣，H2SO3轉化為H2SO4。本發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境中。本發明中，硫酸鈣可以微溶于水，通過控制整個體系的溫度、pH值，可以將高溫硫酸鹽還原菌的生物活性提高到最佳值，隨著反應的進行，水中so42_離子的濃度減小，硫酸鈣會不斷地溶解，維持反應的持續進行。高溫硫酸鹽還原菌通過化學反應可以將SO42-轉化為H2S，H2S微溶于水，再通過向其中通入惰性氣體流可以將H2S不斷帶出，同時也降低了 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被濃硫酸吸收轉化為H2SO3,其被高濃度氧氣進一步氧化為硫酸。本發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化為硫酸，整個過程不引入二次雜質，生成的硫化氫100%吸收，節能環保。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步詳細說明。以下各實施例所述高溫硫酸鹽還原菌(Desulfovibrio desulf uricans)均取自山西運城鹽湖。
實施例I
本實施例包括以下步驟
(1)將粒徑為1000目的硫酸鈣粉末加入到密閉無氧的容器中，容器中盛放蒸餾水，保證將硫酸鈣粉末淹沒，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_發生反應生成H2S ；
(3)向水中通入氮氣，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吸收并轉化成H2SO3;
(5)向H2SO3中通入體積濃度為99%的氧氣，H2SO3轉化為H2S04。本實施例中，通過控制整個體系的溫度、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，隨著反應的進行水中SO/—離子的濃度減小，硫酸鈣會不斷地溶解，維持反應的持續進行。高溫硫酸鹽還原菌(Desulfovibrio desulf uricans)通過化學反應可以將SO廣轉化為H2S, H2S微溶于水,再通過向其中通入惰性氣體流可以將H2S不斷帶出，同時也降低了 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被濃硫酸吸收轉化為H2SO3，其被高濃度氧氣進一步氧化為硫酸。本實施例整個過程不引入任何二次雜質，生成的硫化氫100%吸收，節能環保。實施例2
本實施例包括以下步驟
(1)將粒徑為2500目的硫酸鈣粉末加入到密閉無氧的容器中，容器中盛放蒸餾水，保證將硫酸鈣粉末淹沒，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_發生反應生成H2S ；
(3)向水中通入氮氣，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吸收并轉化成H2SO3;
(5)向H2SO3中通入體積濃度為99%的氧氣，H2SO3轉化為H2S04。
權利要求
1.一種利用硫酸鈣生產硫酸的方法，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氧的容器中，容器中盛放蒸餾水，保證將硫酸鈣粉末淹沒，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，調節pH時使用的酸為鹽酸，使其與水中的S042_發生反應生成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吸收并轉化成H2SO3; (5)向H2SO3中通入體積濃度>99%的氧氣，H2SO3轉化為H2SO 4。
2.根據權利要求I所述的硫酸鈣生產硫酸的方法，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.根據權利要求I或2所述的硫酸鈣生產硫酸的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述硫酸鈣粉末的目數為800 - 1200目。
4.根據權利要求I或2所述的硫酸鈣生產硫酸的方法，其特征在于，步驟(I)中，所述水溫為30 — 40°C。
5.根據權利要求I或2所述的硫酸鈣生產硫酸的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述惰性氣體為氮氣或氬氣。
全文摘要
一種利用硫酸鈣生產硫酸的方法，包括以下步驟(1)將硫酸鈣粉末加入到密閉無氧的容器中，容器中盛放蒸餾水，保證將硫酸鈣粉末淹沒，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-發生反應生成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吸收并轉化成H2SO3；(5)向H2SO3中通入氧氣，H2SO3轉化為H2SO４。本發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化為硫酸，整個過程不引入二次雜質，生成的硫化氫100%吸收，節能環保。
文檔編號C12P3/00GK102874770SQ201210406759
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月23日 優先權日2012年10月23日
發明者劉立文, 劉珍如, 寧愛民, 寧勇, 寧江天, 劉勇, 魯紀鳴 申請人:劉立文