一种焦炉煤气脱硫废液的资源化方法技术

本发明专利技术涉及一种焦炉煤气脱硫废液的资源化方法。其技术方案是：先对过滤后的焦炉煤气脱硫废液中加入脱色剂进行脱色，得到淡黄色澄清废液；再将所述淡黄色澄清废液进行真空蒸发，蒸发所得浓缩液进行离心分离，制得混合盐和滤液Ⅰ；然后用有机溶析剂和萃取剂将所述混合盐进行精制，得到硫代硫酸钾和硫氰酸钾；最后向所述滤液Ⅰ中投加七水硫酸亚铁，搅拌，得到沉淀物，酸洗、离心，制得亚铁氰化铁产品。本发明专利技术具有操作简单和成本低的特点；不仅能使焦炉煤气脱硫废液满足生化处理的水质要求，且能使焦炉煤气脱硫废液中的硫代硫酸根和硫氰酸根的回收率高，产品纯度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焦炉煤气脱硫废液
具体涉及一种焦炉煤气脱硫废液的资源化方法。
技术介绍
焦炉煤气作为炼焦过程中的副产品也是重要的能源和化工原料，在焦炉煤气中含有H2、CH4、CO、N2、H2S、HCN等气体，其中，硫化氢和氰化氢的存在不仅会腐蚀设备，同时燃烧后还会产生如SOx、NOx等大气污染物，如果将焦炉煤气作为原料来合成其他化学产品时，硫化氢和氰化氢会引起催化剂的中毒，因此，脱除焦炉煤气中硫化氢和氰化氢是焦炉煤气应用的前提。目前国内外焦炉煤气脱硫脱氰工艺分为干法和湿法两类，由于干法脱硫存在局限性，脱硫效率较高的湿法脱硫已逐渐被钢铁企业广泛应用。以真空碳酸钾法焦炉煤气脱硫脱氰工艺为例，该工艺是使用碳酸钾溶液直接吸收煤气中的H2S和HCN气体，属于湿式吸收法脱硫工艺。真空碳酸钾法脱硫脱氰后，含有H2S和HCN的酸性气体，既可以采用克劳斯法生产硫单质，也可以采用接触法生产硫酸。然而真空碳酸钾法脱硫脱氰工艺在生产过程中存在定期排放脱硫废液污染环境的现象，随着脱硫脱氰循环次数的增加，脱硫废液中硫代硫酸钾，硫氰酸钾和氰化物的生成和富集，不仅严重影响了湿法脱硫效率，而且对后续生化处理系统带来较大压力。因此，将其中的有价值成分回收，既能解决环保问题，又可以得到产品，具有一定的经济效益。针对采用真空碳酸钾法湿式脱硫脱氰时产生的脱硫废液，学者们作了大量的研究，并取得了一定进展。例如“一种焦炉煤气脱硫脱氰废液的资源化方法”（CN102267778A）专利技术，采用铁盐将硫化物氧化成硫单质，同时产生Fe2+，Fe3+、Fe2+与氰化物反应产生亚铁氰化物沉淀，用酸处理后得到亚铁氰化铁产品的方法只适用于较高浓度的氰化物和硫化物的焦炉煤气脱硫废液，对于成分复杂的脱硫废液资源化有局限性，由于脱硫废液中还含有其他高浓度副盐，经该方法处理后的焦炉煤气脱硫废液中硫代硫酸根、硫氰酸根并未得到回收利用。又例如“一种从脱硫废液中回收硫代硫酸铵及硫氰酸铵的生产工艺”（CN101125644A）专利技术，采用活性炭吸附脱色后分步浓缩结晶，可以分别回收硫氰酸铵和硫代硫酸铵。这种方法不使用其他化学添加剂，工艺流程简单；但在实际生产中，结晶过程对温度的控制要求很高，并且焦炉煤气脱硫废液的水质波动大，难以获得高纯度的产品，剩余废水不能达到生化处理要求。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的缺陷，目的是提供一种操作简单和成本低的焦炉煤气脱硫废液的资源化方法；该资源化方法不仅能使焦炉煤气脱硫废液满足生化处理的水质要求，且能使焦炉煤气脱硫废液中的硫代硫酸根和硫氰酸根的回收率高，产品纯度高。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案的具体步骤是：步骤一、对焦炉煤气脱硫废液过滤，在20~80℃条件下向过滤后的焦炉煤气脱硫废液中投加脱色剂，每吨焦炉煤气脱硫废液中的脱色剂投加量为10~50kg，静置5~15min，过滤，得到淡黄色澄清废液。步骤二、将所述淡黄色澄清废液送入蒸发釜中，在温度为50~90℃和真空度为0.06~0.09Mpa的条件下，蒸发至浓缩液∶所述淡黄色澄清废液的体积比为1∶（5~10），得到浓缩液Ⅰ，再将浓缩液Ⅰ进行离心分离，得到混合盐和滤液Ⅰ。步骤三、按水∶有机溶析剂的体积比为1∶（1~4）配成混合溶析剂，在室温条件下按所述混合盐∶所述混合溶析剂的质量比为1∶（5~15），向所述混合溶析剂中加入所述混合盐，混合，过滤，得到晶体和滤液Ⅱ，将晶体干燥，得到硫代硫酸钾产品。步骤四、按所述滤液Ⅱ∶有机萃取剂的体积比为1∶（0.5~2），在室温条件下向所述滤液Ⅱ中投加有机萃取剂，静置分层，取上层有机相；按蒸馏水∶所述上层有机相的体积比为（1~4）∶1，进行反萃取；将反萃取得到的下层水相在温度为40~80℃和真空度为0.06~0.09Mpa条件下蒸发至浓缩液∶所述下层水相的体积比为1∶（10~20），得到浓缩液Ⅱ；将蒸发所得的浓缩液Ⅱ进行离心分离，得到滤液Ⅲ和硫氰酸钾产品。步骤五、向所述滤液Ⅰ中投加七水硫酸亚铁，每吨滤液Ⅰ中的七水硫酸亚铁投加量为1~15kg，再用浓度为15~60wt%的硫酸溶液调节pH值至3~5，在25~65℃条件下搅拌10~60min，得到沉淀物和滤液Ⅳ，将所述沉淀物用浓度为40~80wt%的硫酸溶液冲洗，离心分离，制得亚铁氰化铁产品。所述焦炉煤气脱硫废液是真空碳酸钾法脱硫工艺的外排废液，焦炉煤气脱硫废液的水质指标：PH为10~10.7，COD为29000-37000mg/L，KSCN为19.20-20.8g/L，K2S2O4为25.30-27.6g/L，K2SO4为6.10-7.32g/L，CN-为3800-4500mg/L。所述脱色剂为活性炭、白土和吸附树脂中的一种。所述的有机溶析剂为甲醇、乙醇和丙酮中的一种。所述的萃取剂为磷酸三丁酯和磷酸三辛酯中的一种。由于采用上述技术方案，本专利技术与现有技术相比具有如下积极效果：1、本专利技术采用的溶析剂价格低廉，无二次污染，且能将其回收二次利用；萃取剂可以重复使用3~5次，使用完的萃取剂可作为工业用消泡剂。2、本专利技术处理后的滤液Ⅲ和滤液Ⅳ，其水质指标达到排放要求，可用于息焦息煤，从而达到中水回用目的。3、本专利技术将原焦炉煤气脱硫废液中难处理的CN-在得到去除的同时，还能生产一种高附加值的产品亚铁氰化铁。4、本专利技术中：硫代硫酸钾的回收率为90~96%，纯度为95~98%；硫氰酸钾的回收率为90~95%，纯度为95~98%；亚铁氰化铁纯度为90~95%。产品质量均达到国家优质产品标准，市场前景好。5、对本专利技术处理后的焦炉煤气脱硫废液进行测定，处理后的水质指标：CODcr≤2000mg/L；NH3-N≤82.52mg/L；硫化物≤62.63mg/L；氰化物≤3.35mg/L；总盐度≤4.72mg/L。满足了生化处理入水口的水质要求：CODcr≤3000mg/L，NH3-N≤300mg/L；硫化物≤75mg/L；氰化物≤5mg/L；总盐度≤5mg/L。因此，本专利技术具有操作简单和成本低的特点；不仅能使焦炉煤气脱硫废液满足生化处理的水质要求，且能使焦炉煤气脱硫废液中的硫代硫酸根和硫氰酸根的回收率高，产品纯度高。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。本具体实施方式中，所述焦炉煤气脱硫废液是真空碳酸钾法脱硫工艺的外排废液，焦炉煤气脱硫废液的水质指标：PH为10~10.7，COD为29000-37000mg/L，KSCN为19.20-20.8g/L，K2S2O4为25.30-27.6g/L，K2SO4为6.10-7.32g/L，CN-为3800-4500mg/L。实施例中不再赘述。实施例1一种焦炉煤气脱硫废液的资源化方法。所述资源化方法的步骤是：步骤一、对焦炉煤气脱硫废液过滤，在20~40℃条件下向过滤后的焦炉煤气脱硫废液中投加脱色剂，每吨焦炉煤气脱硫废液中的脱色剂投加量为10~25kg，静置5~15min，过滤，得到淡黄色澄清废液。步骤二、将所述淡黄色澄清废液送入蒸发釜中，在温度为50~65℃和真空度为0.06~0.07Mpa的条件下，蒸发至浓缩液∶所述淡黄色澄清废液的体积比为1∶（5~8），得到浓缩液Ⅰ，再将浓缩液Ⅰ进行离心分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦炉煤气脱硫废液的资源化方法，其特征在于所述资源化方法的步骤是：步骤一、对焦炉煤气脱硫废液过滤，在20~80℃条件下向过滤后的焦炉煤气脱硫废液中投加脱色剂，每吨焦炉煤气脱硫废液中的脱色剂投加量为10~50kg，静置5~15min，过滤，得到淡黄色澄清废液；步骤二、将所述淡黄色澄清废液送入蒸发釜中，在温度为50~90℃和真空度为0.06~0.09Mpa的条件下，蒸发至浓缩液∶所述淡黄色澄清废液的体积比为1∶（5~10），得到浓缩液Ⅰ，再将浓缩液Ⅰ进行离心分离，得到混合盐和滤液Ⅰ；步骤三、按水∶有机溶析剂的体积比为1∶（1~4）配成混合溶析剂，在室温条件下按所述混合盐∶所述混合溶析剂的质量比为1∶（5~15），向所述混合溶析剂中加入所述混合盐，混合，过滤，得到晶体和滤液Ⅱ，将晶体干燥，得到硫代硫酸钾产品；步骤四、按所述滤液Ⅱ∶有机萃取剂的体积比为1∶（0.5~2），在室温条件下向所述滤液Ⅱ中投加有机萃取剂，静置分层，取上层有机相；按蒸馏水∶所述上层有机相的体积比为（1~4）∶1，进行反萃取；将反萃取得到的下层水相在温度为40~80℃和真空度为0.06~0.09Mpa条件下蒸发至浓缩液∶所述下层水相的体积比为1∶（10~20），得到浓缩液Ⅱ；将蒸发所得的浓缩液Ⅱ进行离心分离，得到滤液Ⅲ和硫氰酸钾产品；步骤五、向所述滤液Ⅰ中投加七水硫酸亚铁，每吨滤液Ⅰ中的七水硫酸亚铁投加量为1~15kg，再用浓度为15~60wt%的硫酸溶液调节pH值至3~5，在25~65℃条件下搅拌10~60min，得到沉淀物和滤液Ⅳ，将所述沉淀物用浓度为40~80wt%的硫酸溶液冲洗，离心分离，制得亚铁氰化铁产品。...

【技术特征摘要】
1.一种焦炉煤气脱硫废液的资源化方法，其特征在于所述资源化方法的步骤是：步骤一、对焦炉煤气脱硫废液过滤，在20~80℃条件下向过滤后的焦炉煤气脱硫废液中投加脱色剂，每吨焦炉煤气脱硫废液中的脱色剂投加量为10~50kg，静置5~15min，过滤，得到淡黄色澄清废液；步骤二、将所述淡黄色澄清废液送入蒸发釜中，在温度为50~90℃和真空度为0.06~0.09Mpa的条件下，蒸发至浓缩液∶所述淡黄色澄清废液的体积比为1∶（5~10），得到浓缩液Ⅰ，再将浓缩液Ⅰ进行离心分离，得到混合盐和滤液Ⅰ；步骤三、按水∶有机溶析剂的体积比为1∶（1~4）配成混合溶析剂，在室温条件下按所述混合盐∶所述混合溶析剂的质量比为1∶（5~15），向所述混合溶析剂中加入所述混合盐，混合，过滤，得到晶体和滤液Ⅱ，将晶体干燥，得到硫代硫酸钾产品；步骤四、按所述滤液Ⅱ∶有机萃取剂的体积比为1∶（0.5~2），在室温条件下向所述滤液Ⅱ中投加有机萃取剂，静置分层，取上层有机相；按蒸馏水∶所述上层有机相的体积比为（1~4）∶1，进行反萃取；将反萃取得到的下层水相在温度为40~80℃和真空度为0.06~0.09Mpa条件下蒸发至浓缩液∶所述下层水相的体积比为1∶（10~20），得...

【专利技术属性】
技术研发人员：任大军，樊响，张淑琴，郭舒悦，龚洁，何小勇，刘海，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42