專利名稱：利用鍋爐煙氣制取七水硫酸鎂肥料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硫酸鎂的制備方法，特別涉及一種利用鍋爐煙氣的脫硫廢液制取七水硫酸鎂肥料的方法。
背景技術(shù)：
七水硫酸鎂是重要的農(nóng)用肥料，它的制備有多種原料可以利用。常年以來，利用鹽泥制取七水硫酸鎂比較普遍，但其產(chǎn)生的硫酸鈣渣大量堆積，難以處理。又有利用鹽湖鹵水制取七水硫酸鎂的，這也只能在鹽湖地區(qū)應(yīng)用，局限性比較強(qiáng)。近年，在煙氣脫硫領(lǐng)域，濕式鈣法居主導(dǎo)地位，但由于其副產(chǎn)品石膏的大量堆積，對環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重的二次污染，故又有濕式鎂法煙氣脫硫技術(shù)的出現(xiàn)。目前，濕式鎂法煙氣脫硫，是以輕質(zhì)煅燒氧化鎂作脫硫劑吸收液，在脫硫塔中與含二氧化硫的煙氣充分接觸，發(fā)生反應(yīng)，生成含有亞硫酸鎂的廢液。經(jīng)過對脫硫廢液的處理，可以得到副產(chǎn)品——硫酸鎂肥料。
現(xiàn)有一項(xiàng)申請中的專利“利用氧化鎂脫硫廢液生產(chǎn)硫酸鎂的方法”，由于是采用氧化鎂作脫硫劑原料，氧化鎂粉成本偏高，制造過程是用菱鎂礦石在800-900℃燒成輕燒氧化鎂，再研磨成氧化鎂粉，故對環(huán)境有污染，不利于鎂法脫硫技術(shù)的推廣應(yīng)用。該方法存在的另一不足是，煙氣未經(jīng)預(yù)處理，煙氣中的部分煙塵、HCl、HF、SO3分子同時被送入脫硫塔進(jìn)行脫硫和除塵，結(jié)果，煙氣脫硫后，廢液雜質(zhì)偏多，如利用廢液生產(chǎn)副產(chǎn)品一硫酸鎂，則將導(dǎo)致硫酸鎂純度不夠，品質(zhì)不高。煙氣中的非硫成分對脫硫塔的一定程度的腐蝕沒有削減。對影響最終產(chǎn)品質(zhì)量的重金屬離子的存在也尚需要處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，采用菱鎂礦粉代替氧化鎂粉作脫硫吸收劑，以避免脫硫劑制備過程帶來的污染，對煙氣進(jìn)行預(yù)處理，去除煙氣中的部分煙塵、HCl、HF、SO3等成分，然后再對含有亞硫酸鎂溶液的脫硫廢液進(jìn)行氧化、中和、沉降除雜、蒸發(fā)濃縮、固液分離、干燥等工序，加設(shè)重金屬離子的監(jiān)測，生成七水硫酸鎂，達(dá)到對脫硫廢液中的資源回收利用，減少二次污染，同時，生產(chǎn)了高品質(zhì)的七水硫酸鎂肥料。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種利用鍋爐煙氣制取七水硫酸鎂肥料的方法，包括制備脫硫吸收劑、對煙氣脫硫、對含有亞硫酸鎂溶液的脫硫廢液進(jìn)行氧化、中和、沉降除雜、蒸發(fā)濃縮、固液分離、于燥等工序，其工藝流程是①將菱鎂礦石球磨粉碎，加水配制成吸收劑漿液，送入脫硫塔，②對煙氣預(yù)處理，采用噴淋洗滌，去除煙氣中的部分煙塵、HCl、HF、SO3成分，送入脫硫塔，③煙氣吸收反應(yīng)，在脫硫塔中，煙氣中的SO2與吸收劑漿液中的MgCO3反應(yīng)，生成MgSO3，MgSO3微溶于水，其固相含量在10％-20％，吸收漿液PH值在5-6。
④曝氣氧化，向曝氣池內(nèi)的亞硫酸鎂(MgSO3)溶液強(qiáng)制吹入過量空氣，溫度保持40-60℃，使亞硫酸鎂盡可能氧化成硫酸鎂溶液，⑤沉降去雜，曝氣后的脫硫廢液在沉降池內(nèi)，顆粒較大的雜質(zhì)依靠自身重力沉降，與溶液分離，在沉降池中設(shè)有離子分析裝置，隨時對廢液中影響離子進(jìn)行定量分析，并將分析結(jié)果反饋給自動控制裝置，⑥絮凝中和，在絮凝反應(yīng)池，根據(jù)分析裝置的分析結(jié)果，由自動控制裝置調(diào)節(jié)藥品罐出口閥門，向絮凝反應(yīng)池添加中和劑和絮凝劑，以氫氧化鎂溶液為中和劑，調(diào)節(jié)溶液的PH值保持在7左右，同時，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)添加相應(yīng)的絮凝劑，去除影響最終產(chǎn)品質(zhì)量的離子。
⑦過濾除雜，通過機(jī)械除雜，得到不含固相雜質(zhì)的液體，⑧濃縮結(jié)晶，在濃縮結(jié)晶釜中，若液體中硫酸鎂濃度過低，則先通過膜分離設(shè)備，提高溶液中硫酸鎂濃度，然后再進(jìn)入反應(yīng)釜，采用負(fù)壓蒸發(fā)，保持溶液溫度在40-45℃，不斷蒸發(fā)，從而溶液中連續(xù)析出七水硫酸鎂晶體，⑨分離脫水，料漿經(jīng)脫水設(shè)備，得到濕七水硫酸鎂和母液，母液返回蒸發(fā)釜循環(huán)使用，⑩干燥包裝，干燥設(shè)備溫度為50-100℃，可得到干燥的七水硫酸鎂成品。
本發(fā)明的積極效果是，采用菱鎂礦粉代替氧化鎂粉作為脫硫吸收劑，避免氧化鎂粉脫硫劑制造環(huán)節(jié)的燃料消耗及煙氣治理，降低了煙氣脫硫工藝的運(yùn)行成本。采用對煙氣進(jìn)行預(yù)處理，可脫除煙氣中的部分煙塵、HCl、HF、SO3等成分，減少了對脫硫塔的腐蝕。添加相應(yīng)的絮凝劑，可以去除影響最終產(chǎn)品質(zhì)量的離子。作為農(nóng)用肥料，防止了對土壤的破壞，保證了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。本發(fā)明可以獲得純度為97％以上的七水硫酸鎂產(chǎn)品。七水硫酸鎂作為肥料，具有高鎂高硫含量和高溶解性，可直接作為基肥、追肥或葉面噴肥使用。本發(fā)明完善了鎂法脫硫技術(shù)，使整套脫硫工藝成為資源循環(huán)利用的環(huán)保模式。適用于利用鍋爐煙氣的脫硫廢液制取七水硫酸鎂肥料。


圖1是利用鍋爐煙氣制取七水硫酸鎂肥料的方法的工藝流程圖具體實(shí)施方式
由圖1可見，一種利用鍋爐煙氣制取七水硫酸鎂肥料的方法，包括制備脫硫吸收劑、對煙氣脫硫、對含有亞硫酸鎂溶液的脫硫廢液進(jìn)行氧化、中和、沉降除雜、蒸發(fā)濃縮、固液分離、干燥等工序，其特征是①將菱鎂礦石球磨粉碎，加水配制成吸收劑漿液，送入脫硫塔，②對煙氣預(yù)處理，采用噴淋洗滌，去除煙氣中的部分煙塵、HCl、HF、SO3成分，送入脫硫塔，③煙氣吸收反應(yīng)，在脫硫塔中，煙氣中的SO2與吸收劑漿液中的MgCO3反應(yīng)，生成MgSO3，MgSO3微溶于水，其固相含量在10％-20％，吸收漿液PH值在5-6。
④曝氣氧化，向曝氣池內(nèi)的亞硫酸鎂(MgSO3)溶液強(qiáng)制吹入過量空氣，溫度保持40-60℃，使亞硫酸鎂盡可能氧化成硫酸鎂溶液，⑤沉降去雜，曝氣后的脫硫廢液在沉降池內(nèi)，顆粒較大的雜質(zhì)依靠自身重力沉降，與溶液分離，在沉降池中設(shè)有離子分析裝置，隨時對廢液中影響離子進(jìn)行定量分析，并將分析結(jié)果反饋給自動控制裝置，⑥絮凝中和，在絮凝反應(yīng)池，根據(jù)分析裝置的分析結(jié)果，由自動控制裝置調(diào)節(jié)藥品罐出口閥門，向絮凝反應(yīng)池添加中和劑和絮凝劑，以氫氧化鎂溶液為中和劑，調(diào)節(jié)溶液的PH值保持在7左右，同時，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)添加相應(yīng)的絮凝劑，去除影響最終產(chǎn)品質(zhì)量的離子。
⑦過濾除雜，通過機(jī)械除雜，得到不含固相雜質(zhì)的液體，⑧濃縮結(jié)晶，在濃縮結(jié)晶釜中，若液體中硫酸鎂濃度過低，則先通過膜分離設(shè)備，提高溶液中硫酸鎂濃度，然后再進(jìn)入反應(yīng)釜，采用負(fù)壓蒸發(fā)，保持溶液溫度在40-45℃，不斷蒸發(fā)，從而溶液中連續(xù)析出七水硫酸鎂晶體，⑨分離脫水，料漿經(jīng)脫水設(shè)備，得到濕七水硫酸鎂和母液，母液返回蒸發(fā)釜循環(huán)使用，⑩干燥包裝，干燥設(shè)備溫度為50-100℃，可得到干燥的七水硫酸鎂成品。
權(quán)利要求
1.一種利用鍋爐煙氣制取七水硫酸鎂肥料的方法，包括制備脫硫吸收劑、對煙氣脫硫、對含有亞硫酸鎂溶液的脫硫廢液進(jìn)行氧化、中和、沉降除雜、蒸發(fā)濃縮、固液分離、干燥等工序，其特征是①將菱鎂礦石球磨粉碎，加水配制成吸收劑漿液，送入脫硫塔，②對煙氣預(yù)處理，采用噴淋洗滌，去除煙氣中的部分煙塵、HCl、HF、SO3成分，送入脫硫塔，③煙氣吸收反應(yīng)，在脫硫塔中，煙氣中的SO2與吸收劑漿液中的MgCO3反應(yīng)，生成MgSO3，MgSO3微溶于水，其固相含量在10％-20％，吸收漿液PH值在5-6區(qū)間。④曝氣氧化，向曝氣池內(nèi)的亞硫酸鎂溶液強(qiáng)制吹入過量空氣，溫度保持40-60℃，使亞硫酸鎂盡可能氧化成硫酸鎂溶液，⑤沉降去雜，曝氣后的脫硫廢液在沉降池內(nèi)，顆粒較大的雜質(zhì)依靠自身重力沉降，與溶液分離，在沉降池中設(shè)有離子分析裝置，隨時對廢液中影響離子進(jìn)行定量分析，并將分析結(jié)果反饋給自動控制裝置，⑥絮凝中和，在絮凝反應(yīng)池，根據(jù)分析裝置的分析結(jié)果，由自動控制裝置調(diào)節(jié)藥品罐出口閥門，向絮凝反應(yīng)池添加中和劑和絮凝劑，以氫氧化鎂溶液為中和劑，調(diào)節(jié)溶液的PH值保持在7左右，同時，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)添加相應(yīng)的絮凝劑，去除影響最終產(chǎn)品質(zhì)量的離子。⑦過濾除雜，通過機(jī)械除雜，得到不含固相雜質(zhì)的液體，⑧濃縮結(jié)晶，在濃縮結(jié)晶釜中，若液體中硫酸鎂濃度過低，則先通過膜分離設(shè)備，提高溶液中硫酸鎂濃度，然后再進(jìn)入反應(yīng)釜，采用負(fù)壓蒸發(fā)，保持溶液溫度在40-45℃，不斷蒸發(fā)，從而溶液中連續(xù)析出七水硫酸鎂晶體，⑨分離脫水，料漿經(jīng)脫水設(shè)備，得到濕七水硫酸鎂和母液，母液返回蒸發(fā)釜循環(huán)使用，⑩干燥包裝，干燥設(shè)備溫度為50-100℃，可得到干燥的七水硫酸鎂成品。
全文摘要
一種利用鍋爐煙氣制取七水硫酸鎂肥料的方法，其工藝過程為①菱鎂礦石粉碎，加水配制成吸收劑漿液，送入脫硫塔，②對煙氣預(yù)處理，去除部分煙塵、HCl、HF、SO
文檔編號C05D5/00GK1733656SQ20051008876
公開日2006年2月15日 申請日期2005年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者葉正光, 朱彤, 王倆, 楊劍, 錢偉 申請人:六合天融(北京)環(huán)保科技有限公司