蚀刻液H2SO4的产生
H2SO4是硫最重要的含氧酸,也是硫在上业上最重要的化合物,[业上制造H2SO4的方法主要有以下几种。
(1)硫磺法:将硫磺经熔融、焚烧产生SO2气体,经废热锅炉、过滤器,再经通人空气在V2O5作催他剂的条件氧化为SO3,再经冷却、酸吸收,制得H2SO4成品,其反应式如下:
S2+O2----2SO2
2SO2+O2---2SO3
SO3+H2O---H2SO4
使用本方法,因原料硫磺纯度高、工艺过程简化,不需繁复的净化工段及废水和废渣处理,但是生产成本高,现已很少采用。
(2)冶炼烟气法:以冶炼烟气为原料,将其中的SO2通过转化器转化成SO2,再经酸吸收,制得H2SO4成品,其反应式如下:
2SO2+O2---2SO,
SO3+H2O---H2SO4
(3)石膏与磷石灰法:将石膏和磷石灰在高温下受热分解,生成sO2气体和CaO(副产水泥熟料),SO2通过转化而成SO3,再经酸吸收,制得H2SO4成晶,其反应式如下:
2CaSO4----2CaO+2SO2+O2
CaSO+C--CaO+SO2+CO
2SO2+O2-----2SO3
SO3+H2O-----H2SO4
(4)接触法(也称硫铁矿法):接触法是目前工业生产H2SO4的主要方法。接触法生产H2SO4的主要原料有硫铁矿、硫磺和冶炼气,先制出SO2,再用V2O5作催化剂,在常压和一定的温度下将SO2催化氧化为S03,其后,用浓H2S04(98.3%)来吸收SO3,得到发烟H2SO4(含过量20%的SO2),再用92.5%的H2SO4来稀释发烟H2SO4,即得浓度为98.3%的商品浓H2SO4。用接触法可以直接制得浓度为98%以上的H2SO4和发烟H2SO4。其反应式如下:
4FeS2+11O2-----------8SO2+Fe2O3
3FeS2+8O2---6SO2+Fe304
2SO2+O2—==2SO3
SO2+H20--H2SO4