本文以脱除硫酸厂排放的低浓度SO₂为研究内容,在充分分析国内外相关研究工作的基础上,提出了磷矿浆液相催化氧化脱硫的新方法。实验主要确定了磷矿浆脱硫的最佳反应条件,并进一步强化了各种影响因素对反应的作用,得到了较高的脱硫率。采用正交实验,确定了反应中主要因素对脱硫效率影响的大小顺序为:气体流速>吸收温度>矿浆固液比,并确定了磷矿浆吸收SO₂的最佳反应条件:①磷矿浆固液比为48%;②气体流速为0.3L/min;③吸收温度为20℃;④烟气中氧含量为21%。在最佳反应条件下,磷矿浆100%脱除SO₂的时间可达400min,磷矿粉对SO₂的吸收容量为2.68×10^-2gSO₂/g矿粉,矿浆过滤后澄清液中的P₂O₅质量百分含量可达3.20%。磷矿浆液相催化氧化脱硫过程涉及气、液、固三相间传质、液相中的化学反应和液固表面化学反应。其中,二氧化硫液相催化氧化为稀硫酸的过程主要受到矿浆的pH值和O₂液膜吸收步骤的控制;稀硫酸与磷矿发生化学反应生成稀磷酸的过程主要受反应温度控制。实验结果表明,气体流速的升高对反应不利;吸收温度的升高对反应不利。随反应的进行,矿浆中pH值降低,脱硫效率也随之降低,这主要是因为较低pH值时,SO₂在溶液中以SO₂-H₂O为主要存在形式,与Fe³⁺无法形成中间络合物来诱发催化氧化反应,因此保持吸收液pH值为4～6,增大气液传质可提高脱硫效率。气体中SO₂浓度的增加,氧含量的降低也对脱硫不利,使矿浆吸收效率下降。整理实验数据得出SO₂氧气浓度比X与反应时间Y的经验线性方程:Y=-3.2471X+1044.1,经工厂现场试验数据验证,在试验误差允许范围内,该经验线性回归方程能较为准确反应出SO₂氧气浓度比与反应时间关系。研究还发现,矿粉被微波辐照后,磷矿浆对SO₂的吸收容量得到提高;不同的磷矿若化学成分相近,磷矿中Fe₂O₃含量相差不大则磷矿浆脱硫的能力也相近。工厂现场试验结果表明,采用磷矿浆吸收净化硫酸尾气,SO₂脱除率≥80%的反应时间可达到653min,矿浆过滤后澄清液中的P₂O₅质量百分含量可达1.20%。磷矿浆吸收法净化硫酸尾气脱硫效率高,操作简单,不产生二次污染,有较好的应用前景。