硫酸工业概况、不同原料的优缺点评价
作者： 日期：2022-11-14 来源： 关注：301
硫酸工业概况
首先我们来了解一下硫酸工业。硫酸工业属基础化学工业。由于硫酸是许多工业生产的重要原料，因此曾被誉为“工业之母”。世界上经常把一个国家硫酸产量的多少，作为衡量其工业发展水平的重要指标之一。21 世纪初，我国跨入了世界硫酸工业大国的行列。据统计，2018年我国硫酸的产量高达9.1×107 t。
佛山工业硫酸是一种重要的基本化工原料，用途广泛，几乎半数的硫酸用于了化肥的生产，主要是制造过磷酸钙、硫酸铵和磷酸等。在合成纤维、涂料、洗涤剂、制冷剂、饲料添加剂、石油的精炼、有色金属冶炼、钢铁、医药、轻工及其他化学工业中也有重要的用途。
早在 8 世纪就有记载，硝石与绿矾一起加热蒸馏可以得到硫酸。10世纪，波斯人指出将硫酸亚铁干馏，可得一种油类即硫酸，残余的固体为氧化铁。12 世纪，德国炼金术士马格勒斯称硫酸亚铁为绿矾，并指出蒸馏绿矾可获得绿矾的精华（即硫酸），称为绿矾油。
硫酸工业生产始于 18 世纪中叶，生产工艺在几百年间不断被优化，直到发展为现代的接触法硫酸工业。
二、硫酸工业不同原料的优缺点评价
下面请大家结合上学期所学硫及其化合物的相关性质与反应思考：从 H2SO4的组成、H2SO4中S的化合价等角度分析硫酸生产的原料和步骤。
从工业硫酸厂家的组成来看，原料应该是自然界存在的含硫物质，如硫黄、硫铁矿（主要成分为 FeS2，大家要特别注意这里的化合价，既然叫二硫化亚铁，从两种元素化合价加和为零的角度可得，这里的Fe是+2价的，S是-1价的）。
硫酸中硫的化合价为+6价，而原料中的S的化合价往往比较低，不能直接得到硫酸，需要经过多个步骤逐步氧化，往往是先得到SO2，再被氧气氧化为SO3，进而与水反应得到硫酸。
我们将这三个步骤概括为造气、转化和吸收。
19 世纪以前，硫黄是工业生产硫酸的唯一原料。19 世纪 30 年代，英国和德国相继开发了以硫铁矿为原料的制酸技术。随着有色金属冶炼工业的高速发展，冶炼过程产生的大量含硫气体排放到大气中造成严重污染。为了治理含硫废气，并加以综合利用，以冶炼烟气为原料生产硫酸的工艺应运而生。
这三种原料各有优缺点，硫铁矿分布广泛，开采成本低，副产品氧化铁可做炼铁的原料，但在生产过程中会产生大量的工业“三废”，治理成本大、能耗高、硫资源利用率低，这一工艺已经逐渐被淘汰。
硫黄是生产硫酸的优质原料，生产流程短、“三废”的治理量小，但我国的天然硫资源不多，硫资源的供给成为硫酸工业发展的瓶颈。国际硫黄价格维持高位的年份，以硫黄为原料的生产技术受到很大的限制，而在国际硫黄资源供给充分的年份，以硫黄为原料而生产的硫酸又会占据市场。
以金属硫化矿冶炼烟气中的SO2为原料生产硫酸可以变废为宝，且省去造气环节，但单靠冶炼烟气中的SO2无法满足对硫酸的巨大需求，且对原料气的净化环节又是不能忽略的成本
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