一种脱硫石膏的利用方法技术

本发明专利技术提供种了一种脱硫石膏的利用方法，包括以下步骤：(1)将脱硫石膏与水混合，配置为一定浓度的脱硫石膏料浆；(2)将尿素溶于水，配置为一定浓度的尿素溶液；(3)将脱硫石膏料浆与尿素溶液混合，反应后得到反应混合物；(4)对反应混合物进行过滤、洗涤，分别得到硫酸铵溶液和碳酸钙沉淀。本发明专利技术的脱硫石膏的利用方法的原料尿素价格低廉，投入成本低。本发明专利技术的方法不仅可以实现脱硫石膏的资源化利用，而且制备得到的CaCO3与(NH4)2SO4可直接用于钒渣钙化提钒产线，可显著降低钒渣钙化提钒成本。本发明专利技术的再利用脱硫石膏的整个工艺简单可行，便于实施。实施。实施。

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫石膏的利用方法


[0001]本专利技术属于环境保护及固体废物资源化利用领域，具体涉及一种脱硫石膏的利用方法。

技术介绍

[0002]烟气脱硫石膏，简称脱硫石膏或FGD石膏，是对燃煤烟气进行脱硫净化处理产生的工业副产物，其主要成分为二水硫酸钙(CaSO4·
2H2O)，纯度通常在90％左右。一般情况下，在火力发电厂烟气脱硫过程中，每脱除1t二氧化硫约生成2.7t脱硫石膏。随着我国电厂烟气脱硫工艺的全面普及，脱硫石膏的产量呈现逐年大幅提高的趋势。据有关部门数据估计，2021年我国脱硫石膏产量约为1.61亿t，而利用量约1.16亿t，利用率仅为约72％，与日本、德国、美国等发达国家相比较还存在很大差距。近年来，脱硫石膏在水泥缓凝剂、纸面石膏板、粉刷石膏、石膏砌块等建材产品以及土壤改良材料、回填材料、石膏晶须新材料等方面已有较多应用，并出现了脱硫石膏制备碳酸钙和硫酸铵的相关研究及应用。实现烟气脱硫石膏的资源化综合利用，可以提升烟气脱硫的技术水平，变废为宝，同时优化脱硫行业产业链结构。
[0003]专利申请《一种脱硫石膏的资源化处理方法》(CN 114890448 A)以高碳石煤与脱硫石膏为原料，经原料混合、配料混匀、球团制备、球团焙烧等步骤实现脱硫石膏的资源化处理。专利申请《一种以脱硫石膏制备硅酸钙的方法》(CN 114873599 A)以脱硫石膏为原料经干燥、混料、造球、焙烧等步骤实现硅酸钙的制备。然而，在上述两个专利申请中，石膏渣中的S均被还原为SO2，Ca作为建筑材料回用，且工艺流程较长。/>[0004]专利申请《一种有色冶炼烟气脱硫石膏的分解制取H2S的方法》(CN113200522A)以焦炭作为还原剂从脱硫石膏中制取CaS，CaS作为产H2S的原料，进一步与CO2吸收矿化制取H2S，同时可以获得石灰石产品，制备的H2S可通入有色冶炼产生的污酸中与As、Cu、Pb以及其他重金属元素结合生成硫化物沉淀，实现脱硫石膏资源化利用。然而，该专利申请涉及的工艺流程亦较长。
[0005]专利申请《一种脱硫石膏资源化方法》(CN 112794355 A)采用脱硫石膏与碳酸钠溶液进行反应，得到硫酸钠溶液和碳酸钙沉淀，能够解决脱硫石膏堆放场地问题，降低土地污染，实现脱硫石膏的综合利用。然而，该专利申请投入的碳酸钠原料价格较高，并且产物碳酸钙和硫酸钠价值相对较低。
[0006]专利申请《一种脱硫石膏吸收电厂尾气二氧化碳的方法》(CN114702056A)将脱硫石膏或天然石膏用氨水溶液进行打浆，并与电厂通过脱硫脱硝后放出的二氧化碳气体充分接触，并且通过脱硫石膏打浆和氨水溶液进行吸收，生成碳酸钙和硫酸铵溶液。然而，该专利需引入氨水，投入成本亦较高。
[0007]文献《湿法烟气脱硫石膏制备硫酸铵》(谭文轶，郭菲菲，曹鹏，等)，以脱硫石膏和碳酸铵为原料，制备碳酸钙和硫酸铵。得到的最佳反应条件为：反应时间为1.5h，反应温度为40℃，搅拌转速为300r/min，n(CO
32
‑
):n(SO
42
‑
)为1.2，在此最佳条件下CaSO4转化率为
87.4％。然而，该工艺也存在投入原料成本高，产出价值低的情况。
[0008]综上，现有技术的脱硫石膏综合利用技术多集中在以下两个方面：(1)采用高温还原工艺，从脱硫石膏中制取硫化钙，进一步生成硫化氢用于沉淀重金属，或进一步生成二氧化硫作为硫酸生产原料气，而钙则以碳酸钙、硅酸钙等形式回用，用作建筑材料等。(2)化学沉淀工艺，以氨水+二氧化碳、碳酸铵或碳酸钠为原料，得到碳酸钙、硫酸铵或硫酸钠。然而，现有技术存在工艺流程长、投入成本高等问题，不利于扩大利用。

技术实现思路

[0009]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种脱硫石膏的利用方法。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]本专利技术提供一种脱硫石膏的利用方法，包括以下步骤：
[0012](1)将脱硫石膏与水混合，配置为一定浓度的脱硫石膏料浆；
[0013](2)将尿素溶于水，配置为一定浓度的尿素溶液；
[0014](3)将脱硫石膏料浆与尿素溶液混合，反应后得到反应混合物；
[0015](4)对反应混合物进行过滤、洗涤，分别得到硫酸铵溶液和碳酸钙沉淀。
[0016]进一步地，在步骤(1)中，
[0017]脱硫石膏主要成分为硫酸钙，以CaSO4·
2H2O计脱硫石膏的纯度≥90％。
[0018]进一步地，在步骤(1)中，脱硫石膏料浆的质量浓度为20％～40％。
[0019]进一步地，在步骤(1)中，
[0020]脱硫石膏为对含硫燃料燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理而得到的工业副产物。
[0021]进一步地，在步骤(2)中，尿素溶液的质量浓度为10％～50％。
[0022]进一步地，在步骤(3)中，在温度为60～80℃下搅拌反应1～3h。
[0023]进一步地，搅拌转速为300～500r/min。
[0024]进一步地，在步骤(3)中，n(CO(NH2)2):n(SO
42
‑
)为1.4～2.0。
[0025]进一步地，在步骤(4)中，采用板框或带式过滤机进行过滤、洗涤，且硫酸铵溶液经蒸发、浓缩后得到硫酸铵。
[0026]进一步地，在钒渣钙化提钒产线中，反应得到的碳酸钙用作焙烧添加剂，硫酸铵用于酸性铵盐沉钒。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果为：
[0028](1)本专利技术的脱硫石膏的利用方法的原料尿素价格低廉，因而投入成本低。
[0029](2)本专利技术的方法不仅可以实现脱硫石膏的资源化利用，而且制备得到的CaCO3与(NH4)2SO4利用价值高，其可直接用于钒渣钙化提钒产线，其中CaCO3用作焙烧添加剂，(NH4)2SO4用于酸性铵盐沉钒，因此，可显著降低钒渣钙化提钒成本。
[0030](3)本专利技术的再利用脱硫石膏的整个工艺操作简单，易于控制，便于实施，具有优异的技术优势和推广前景。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用
的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术的脱硫石膏的利用方法的示意性工艺流程图。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术实施例进一步详细说明。
[0034]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱硫石膏的利用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将脱硫石膏与水混合，配置为一定浓度的脱硫石膏料浆；(2)将尿素溶于水，配置为一定浓度的尿素溶液；(3)将脱硫石膏料浆与尿素溶液混合，反应后得到反应混合物；(4)对反应混合物进行过滤、洗涤，分别得到硫酸铵溶液和碳酸钙沉淀。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，脱硫石膏主要成分为硫酸钙，以CaSO4·
2H2O计脱硫石膏的纯度≥90％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，脱硫石膏料浆的质量浓度为20％～40％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，脱硫石膏为对含硫燃料燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理而得到的工业副产物。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋霖，杜光超，叶露，伍金树，
申请(专利权)人：攀钢集团研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：