Epäpuhtauksien käyttäytyminen rikkihappotehtaan kaasunpesupiirissä ja pesuhapon käsittelyssä

Abstract

Tämän kandidaatintyön tavoitteena on tutkia rikkihapon tuotantoprosessissa ilmeneviä epäpuhtauksia ja käsitellä eri prosesseja niiden poistamiseksi. Työ suoritetaan ohjattuna kirjallisuustutkimuksena Boliden Harjavalta Oy:lle. Työssä keskitytään pyrometallurgisista poistokaasuista valmistetun rikkihapon tuotantoprosessissa esiintyviin epäpuhtauksiin, erityisesti niiden käyttäytymiseen kaasunpesupiirissä ja pesuhapon käsittelyssä.

Työssä käsitellään seuraavat rikkihappotuotannon eri vaiheissa esiintyvät epäpuhtaudet: arseeni, vismutti, bromi, kadmium, kloori, fluori, elohopea, NOx-yhdisteet, lyijy, pöly, seleeni ja SOx-yhdisteet. Lopputuotteen kannalta erittäin myrkylliset aineet ovat arseeni, kadmium, lyijy ja seleeni, ja tuotetta saastuttavat aineet ovat NOx-yhdisteet ja vismutti. Tuotantoprosessia haittaavat aineet ovat bromi, kloori, fluori, pöly ja SOx-yhdisteet.

Työssä käsitellään erityisesti arseenin käyttäytymistä prosessissa. Arseeni on erittäin myrkyllistä ja kolmenarvoisena se muodostaa niukkaliukoista As2O3:a, joka aiheuttaa tukoksia. Arseeni poistetaan saostamalla rauta-arsenaattia Fe3+-ionien avulla. As2O3:n muodostusta voidaan pienentää pitämällä pesuhapon väkevyys sopivalla tasolla.

Suurin osa epäpuhtauksista poistetaan pesuhapon käsittelyssä. Riippuen taloudellisista syistä tai ympäristövaikutuksista, kaasupesuun ja epäpuhtauksien poistamiseen voidaan soveltaa erilaisia menetelmiä. Boliden Harjavallan käyttämät menetelmät ovat vain yksi tapa monesta. Tässä työssä keskitytään Boliden Harjavallan menetelmiin mutta esitellään myös vaihtoehtoisia tapoja epäpuhtauksien poistamiseen