二氧化硫，化学式为 SO₂，通常由硫粉和氧气在化学反应釜中直接化合得到；也可由硫化氢和氧气反应制得，作为硫化氢的处理方式之一。化学方程式：

2 H₂S + 3 O₂ = 2 SO₂ + 2 H₂O

二氧化硫可以在化学反应釜中与氧气发生进一步反应，制备三氧化硫（SO₃）。冗余的二氧化硫也可以在电解机中分解，回收硫粉和氧气。

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在工业高炉中利用硫化锗（GeS₂）制取锗酸铋（Bi₁₂GeO₂₀）的原料氧化锗（GeO₂），以及利用硫化镉（CdS）和三氧化钨粉（WO₃）制取闪烁晶体的成分之一钨酸镉（CdWO₄）的同时生成二氧化硫。化学方程式：

GeS₂ + 3 O₂ =(2,500 K)= 2 SO₂ + GeO₂

2 CdS + 2 WO₃ + 3 O₂ =(2,800 K)= 2 SO₂ + 2 CdWO₄

在化学反应釜或大型化学反应釜中生产氯化亚砜（SOCl₂）、碘酸钠（NaIO₃）和间苯二甲酰基二乙基硫脲（C₁₈H₂₆N₄O₂S₂）的同时，二氧化硫会作为副产物生成。

此外，在以下矿物的处理流程中，二氧化硫也会作为副产物出现：

• 于辉钼矿粉（主要成分 MoS₂）的提纯流程中，将氨（NH₃）在化学反应釜里通入到铼硫酸溶液中反应，生成高铼酸铵（NH₄ReO₄）以用于进一步提取出纯净的铼粉；同时生成二氧化硫，其中的硫元素同样来自于辉钼矿粉中。

• 于黄铜矿矿石（主要成分 CuFeS₂）的提纯流程中：

• 由离心黄铜矿矿石和二氧化硅粉（SiO₂）在工业高炉中于氧气里反应，生成铁辉石粉（FeSiO₃）和含杂电解铜粉（主要成分 Cu，含微量 Se , Te , Au 等）并生成副产物二氧化硫。

• 利用硫酸（H₂SO₄）在大型化学反应釜中来对亚硒酸盐碲酸盐混合物（TeO₂SeO₂(Na₂CO₃)₂）作酸浸处理，析出二氧化碲（TeO₂）、钠粉（Na）并形成亚硒酸盐溶液（Na₂SeO₃），同时硫酸被还原，放出二氧化硫气体。

• 于闪锌矿粉（主要成分 ZnS）的提纯流程中，在离心机中分离通过烧炼锌矿石焦炭颗粒（主要成分 (H₂O)(ZnS)C）所生成的枯竭锌混合物，将有 45% 的基础概率析出主要产物锌烟灰，同时生成二氧化硫等副产物。

在化学反应釜中，硫粉可用于制取亚硫酸钠（Na₂SO₃）和亚硫酸氢钾（KHSO₃），以及作为还原剂来分别与二氧化硒（SeO₂）和二氧化碲反应，制成纯净的硒粉和碲粉，同时自身被氧化成三氧化硫。

二氧化硫也可以参与下列提纯流程中：

• 用于凯金化合物粉（主要成分 Ke₃Ac₃Se₄At₄）的提纯流程，将其与二氧化硫、高氯酸钠（NaClO₄）和结晶硝酸（HNO₃）混合并在工业高炉中高温（9,400 K）反应，提取出纯净的砹粉（At），并生成二氧化硒和硝化凯金化合物溶液。

• 用于从含碘油中提取溴。利用二氧化硫、水在化学反应釜中来与酸化含溴盐水（主要成分 (H₂SO₄)Cl）反应，生成硫酸溴溶液（主要成分 H₂SO₄Br(H₂O)Cl₂）以供进一步与蒸汽混合处理。

• 用于生硝粉（(NaNO₃)KNO₃(KCl)NaIO₃）的提纯流程中。利用二氧化硫、水在化学反应釜中来与生硝粉的水溶液生硝碘酸盐水反应，生成碘化物溶液以供进一步与生硝碘酸盐水混合处理。

在大型化学反应釜中，二氧化硫可用于生产羟胺二硫酸盐（(NH₃OH)₂(NH₄)₂(SO₄)₂）。