一种氨法脱硫工艺硫酸铵清液去除铁钙硅镁的方法技术

本发明专利技术涉及氨法脱硫工艺硫酸铵清液去除铁钙硅镁的方法，S01、去除铁和硅:先向硫铵清液中加入双氧水，继续投加氧化钙或氢氧化钙乳液，离心分离；S02、去除钙和镁:向S01中所得上清液中投加碳酸铵，离心分离；S03、生产硫酸铵产品：将S02所得上清液送入氨法脱硫系统，经各工序后得到硫酸铵产品。采用两步法一次性去除了硫铵清液中的铁钙硅镁，比传统效率高20％以上；碳酸铵代替传统的碳酸钠，避免给硫酸铵体系带入新的钠离子污染；除铁无需加碱调节pH，通过加入双氧水，实现了铁元素的高效脱除，处理后硫铵中的铁元素浓度低于5mg/L，改善了硫铵产品的色度问题，提高了硫酸铵产品价值，且没有对体系造成新的离子污染。没有对体系造成新的离子污染。

【技术实现步骤摘要】
一种氨法脱硫工艺硫酸铵清液去除铁钙硅镁的方法


[0001]本专利技术涉及冶金废气治理领域，尤其涉及一种氨法脱硫工艺硫酸铵清液去除铁钙硅镁的方法。

技术介绍

[0002]烧结烟气脱硫工艺按脱硫剂的反应形态分为干法、半干法和湿法。氨法脱硫工艺是一种湿法脱硫技术，采用浓度15％左右的稀氨水与烧结烟气中的SO2发生反应，生成的硫酸铵饱和溶液可通过蒸发结晶方式得到硫酸铵产品。
[0003]随着国家对烧结烟气超低排放要求的推进，氨法脱硫技术的脱硫效率高、副产物可利用的优点逐渐显现出来，其脱硫后烟气可达超低排放标准，副产物可产生经济价值，受到越来越多用户的欢迎，氨法脱硫工艺具有良好的应用前景。
[0004]由于受到前端电除尘效率下降，硫酸铵浆液循环脱硫以及工艺用水中硬度偏高的影响，使得用于结晶的硫酸铵饱和溶液(以下简称硫铵清液)中铁、钙、硅、镁等元素含量较高，在蒸发结晶过程中，易导致设备出现结垢、堵塞问题，影响硫铵作业效率，更严重的导致硫铵清液不能用于制备硫酸铵产品。
[0005]CN108751523A公布了一种高盐废水除硬除硅方法，将高盐废水经过加药软化、离子交换、反渗透等步骤，可实现高盐废水外排量降低。
[0006]新疆科力公司程萍公布了一种高含盐水化学除硬技术，采用碳酸钠和氢氧化钠联合去除离子交换过程中产生的高含盐水，通过投加碳酸钠11800mg/L，氢氧化钠2000mg/L，反应时间为5min，反应温度为60℃，pH为10，可使含盐水中钙、镁离子浓度降至10mg/L以下。
[0007]CN106396169A公布了一种钢铁厂高硬高碱度浓盐水处理工艺和装置，依次通过氢氧化钠除硬，浓缩沉淀，微滤膜过滤，pH值调节，进反渗透装置等步骤，可解决高硬度高碱度浓盐水只能处理排放的问题。
[0008]CN 102400167B公布了一种生产硫酸铵用蒸发器列管结垢的化学清洗方法，通过碱洗、升温、水洗、酸洗、水洗钝化等步骤，可将蒸发器列管硫酸盐、硅酸盐结垢彻底清洗干净。
[0009]上述方法或技术是针对高盐水的除硬排放方法，或是硫酸铵蒸发设备的结垢物的清洗方法，没有针对硫酸铵饱和清液的除硬方法。

技术实现思路

[0010]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种氨法脱硫工艺硫酸铵清液去除铁钙硅镁的方法，以克服上述现有技术中的不足。
[0011]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种氨法脱硫工艺硫酸铵清液去除铁钙硅镁的方法，包括如下步骤:
[0012]S01、去除铁和硅:
[0013]先向硫铵清液中加入双氧水，反应预设时间，继续投加氧化钙或氢氧化钙乳液，反
应预设时间，离心分离；
[0014]S02、去除钙和镁:
[0015]向S01中所得上清液中投加碳酸铵，反应预设时间，离心分离；
[0016]S03、生产硫酸铵产品：
[0017]将S02所得上清液送入氨法脱硫系统，经各工序后得到硫酸铵产品。
[0018]进一步，双氧水与铁的摩尔比为0.9～1.1，双氧水投加速度为0.02ml/s～0.1ml/s，反应5min～10min。
[0019]更进一步，所投加的氧化钙或氢氧化钙乳液的浓度为10％～15％，控制pH至7.5～8.0，搅拌速度为200r/min～400r/min，反应时间为4min～8min。
[0020]更进一步，S01中离心分离时间为2min～5min。
[0021]更进一步，S01离心分离所得污泥可拌入烧结机原料。
[0022]进一步，碳酸铵与钙的摩尔比为0.95～1.02，溶液pH为8.0～9.0，搅拌速度为300r/min～500r/min，反应时间为3min～6min。
[0023]更进一步，S02中离心分离时间为4min～8min。
[0024]更进一步，S02离心分离所得污泥可拌入烧结机原料。
[0025]方法原理说明：
[0026]双氧水除铁原理：硫铵清液中含有大量的亚铁离子，在不加碱调pH条件下，亚铁离子难以形成沉淀，能过加H2O2，使亚铁离子氧化为三价铁，形成了三价的氢氧化铁絮状沉淀，易于沉降，此步无需调节pH，在硫铵清液中直接加入双氧水，可达到去除铁元素的目的。
[0027]氧化钙或氢氧化钙乳液除硅原理：氧化钙或氢氧化钙乳液在水中分解为钙离子和氢氧根，钙离子与溶解的硅酸根结合形成硅酸钙沉淀；氢氧根与三价铁结合形成氢氧化铁絮状沉淀。
[0028]碳酸铵除钙原理：碳酸铵在水中分解为碳酸根与铵根，碳酸根与硫铵清液中的钙离子结合，形成碳酸钙沉淀，铵根与水中硫酸根结合形成硫酸铵，可用于生产硫酸铵产品。
[0029]本专利技术的优点为：
[0030]1)药剂来源方便，烧结烟气脱硫一般用钙法、氨法，烧结用户常备氧化钙、双氧水或碳铵药剂，就地取材，应用方便；
[0031]2)本专利技术采用两步法一次性去除了硫铵清液中的铁钙硅镁，且去除效率高，比传统的一步法除硅和钙的效率高20％以上；
[0032]3)本方法最高pH值调到9.0，避免了调到更高碱度后，导致硫酸铵中铵根离子生成氨气逸出至大气，污染环境；
[0033]4)本方法使用碳酸铵代替传统的碳酸钠，药剂使用成本低，效果好，避免给硫酸铵体系带入新的钠离子污染；
[0034]5)本方法除铁无需加碱调节pH，通过加入双氧水，实现了铁元素的高效脱除，处理后硫铵中的铁元素浓度低于5mg/L，改善了硫铵产品的色度问题，提高了硫酸铵产品价值，且没有对体系造成新的离子污染；
[0035]6)本方法将硫铵清液用于现有的硫铵蒸发系统，无需回调pH，经本专利技术处理后，硫酸铵清液可重新用于生产硫酸铵产品出售，且硫酸铵的白度更高，市场效益更好，解决了由于铁钙硅镁含量高而不能利用的问题。
附图说明
[0036]图1为本专利技术所述涉及的设备图。
具体实施方式
[0037]以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0038]图1中，1为一级反应罐，2为一级沉淀池，3为二级反应罐，4为二级沉淀池，5为硫酸铵生产成套设备(包括换热器+蒸发结晶器+干燥床等)。
[0039]采用某厂烧结烟气氨法脱硫工艺后产生的硫酸铵清液作为处理的对象原水，原水水质指标见如下：
[0040]pH值为5.2～5.9，Fe：50mg/L～200mg/L，Ca：500mg/L～2000mg/L，Si：50mg/L～200mg/L，Mg：500mg/L～2000mg/L。
[0041]实施例1：
[0042]在硫酸铵清液中加双氧水，双氧水与铁的摩尔比为0.9，控制投加速度为0.02ml/s，自然沉降8min后加入15％氧化钙乳液，开动搅拌器，控制搅拌速度为200r/min，控制溶液pH至7.5，反应时间为5min，通过离心机分离2min，取上清液加碳酸铵，控制碳酸铵与钙的摩尔比为0.95，溶液p本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氨法脱硫工艺硫酸铵清液去除铁钙硅镁的方法，其特征在于，包括如下步骤:S01、去除铁和硅:先向硫铵清液中加入双氧水，反应预设时间，继续投加氧化钙或氢氧化钙乳液，反应预设时间，离心分离；S02、去除钙和镁:向S01中所得上清液中投加碳酸铵，反应预设时间，离心分离；S03、生产硫酸铵产品：将S02所得上清液送入氨法脱硫系统，经各工序后得到硫酸铵产品。2.根据权利要求1所述一种氨法脱硫工艺硫酸铵清液去除铁钙硅镁的方法，其特征在于：双氧水与铁的摩尔比为0.9～1.1，双氧水投加速度为0.02ml/s～0.1ml/s，反应5min～10min。3.根据权利要求2所述一种氨法脱硫工艺硫酸铵清液去除铁钙硅镁的方法，其特征在于：所投加的氧化钙或氢氧化钙乳液的浓度为10％～15％，控制pH至7.5～8.0，搅拌速度为200r/min～400r/min，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢丽君，陈涛，付本全，李杰，胡贝，刘璞，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：