活性炭脱硫浓盐水资源化利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种活性炭脱硫浓盐水的资源化利用方法。该方法通过在活性炭脱硫浓盐水中通入CO2气，去除钙镁离子。然后加入氯化钡去除硫酸根离子。最后通入NH3气和CO2气，生成碳酸氢钠结晶和氯化铵的混合浆液，离心分离得到碳酸氢钠结晶和氯化铵溶液。干燥碳酸氢钠并添加分散剂至空气分级研磨机中，经研磨、筛分、打包，得到小苏打脱硫剂产品。本发明专利技术采用活性炭脱硫浓盐水通过固定CO2来制备小苏打脱硫剂产品，不仅解决了活性炭脱硫浓盐水用于高炉冲渣对渣质量的影响，还将活性炭脱硫浓盐水进行了资源化利用，实现了低成本的CO2减排，有效降低小苏打脱硫成本。小苏打脱硫成本。小苏打脱硫成本。

【技术实现步骤摘要】
活性炭脱硫浓盐水资源化利用的方法


[0001]本专利技术属于冶金废气治理领域，具体指钢铁企业一种活性炭脱硫浓盐水资源化利用的方法。

技术介绍

[0002]活性炭烟气脱硫工艺是目前钢铁工业解决烟气中SO2污染问题的典型工艺，活性炭脱硫制酸工段会产生一种酸性洗涤废水，该股废水经过氢氧化钠中和除酸和除重金属处理后一般用于钢铁企业内部冲渣，实现废水零排放。存在的问题是经过预处理后的制酸废水氯离子高达100g/L，硫酸根达到5g/L，还含有一定浓度的氨氮，用于冲渣时会影响炉渣的品质。GB18046
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2008《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》中明确规定，氯离子含量小于0.06％。
[0003]CO2是一种主要的温室气体，随着全球气候变暖及极端恶劣天气的出现，CO2的减排问题逐渐受到各个国家的重视。
[0004]碳酸氢钠是一种重要的化工原料，可直接作为制药工业的原料，用于治疗胃酸过多，也可以用于电影制片、鞣革、选矿、冶炼和金属热处理，还可用于小苏打烟气脱硫工艺的脱硫剂等。小苏打脱硫工艺应用越来越多，其脱硫剂较高的价格限制了小苏打脱硫工艺的进一步推广。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种活性炭脱硫浓盐水资源化利用的方法。该方法可以有效解决活性炭脱硫浓盐水对钢铁炉渣质量影响的问题、浓盐水资源化利用问题以及钢铁企业CO2减排问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供的活性炭脱硫浓盐水资源化利用的方法包括如下的步骤：
[0007]1)活性炭脱硫浓盐水的预处理：首先在活性炭脱硫浓盐水中通入CO2气，通入的CO2气的量为活性炭脱硫浓盐水中钙镁物质量的1.1～1.2倍，反应后静置20～30min，在上清液中加入氯化钡，添加的氯化钡的量为硫酸根物质量的1.02～1.05倍，搅拌反应，反应完成后静置20～30min；底泥进入二级污泥槽中定期由厂商回收处理，上清液进入超滤反应器中，过滤细颗粒物，使出水总悬浮固体(TSS)小于5mg/L。
[0008]2)碳酸氢钠制备：向步骤1)出水通入NH3气和CO2气，两者通入的量均为水中氯化钠物质量的1.1～1.2倍，生成碳酸氢钠结晶和氯化铵的混合浆液。离心分离得到碳酸氢钠结晶和氯化铵溶液，干燥碳酸氢钠，使水份降至5％以内，氯化铵溶液可以用蒸发浓缩法制备氯化铵产品。
[0009]3)小苏打脱硫剂的制备：将步骤2)干燥得到的碳酸氢钠加入至空气分级研磨机中，添加分散剂。通过研磨锤将大颗粒磨成小颗粒，颗粒通过气流上升至分级筛区，通过控分级筛的筛孔至20～30um得到符合要求的碳酸氢钠颗粒，将其打包成小苏打脱硫剂产品，
不符合粒径要求的颗粒继续返回球磨机中，直至粒径符合要求。
[0010]优选地，步骤1)中，通入CO2气的反应时间为10～15min。
[0011]优选地，步骤1)中，加入氯化钡后反应时间为5～10min，搅拌速度为200～300r/min。
[0012]优选地，步骤2)中，反应温度为5～10℃，反应时间为10～20min。
[0013]优选地，步骤3)中，所述分散剂为聚硅氧烷和三羟乙基胺中的一种或两种，添加比例为0.2～0.4％。
[0014]本专利技术方法的原理说明如下：
[0015]制酸废水预处理、碳酸氢钠制备和小苏打脱硫剂的制备反应机理说明如下：
[0016]浓盐水的预处理
[0017][0018]碳酸氢钠的制备
[0019][0020]小苏打脱硫剂的制备
[0021]分散剂的作用一方面是降低粉体在球磨过程中形成的静电吸附现象，避免粉磨后细颗粒的再次聚集，提高球磨的效果。
[0022]空气分级研磨机是通过机械电机带动磨锤运动，将大颗粒磨成小颗粒，颗粒随气流进入分级筛区，通过控制分级筛孔径，使得到符合粒径要求的脱硫剂产品。
[0023]本专利技术一种活性炭脱硫浓盐水固碳制备小苏打脱硫剂的方法，具有以下有益效果：
[0024]1)本专利技术解决了活性炭脱硫浓盐水用于高炉冲渣对渣质量的影响。
[0025]2)本专利技术解决了活性炭脱硫浓盐水的资源化利用问题。
[0026]3)本专利技术利用浓盐水固碳，实现了低成本的CO2减排。
[0027]4)本专利技术利用浓盐水制备小苏打脱硫剂，实现了浓盐水高值化利用。
[0028]5)本专利技术浓盐水中含有一定量的NH3，一方面解决浓盐水中NH3的问题，另一方面可减少制碱时投入的氨气的量。
[0029]6)本专利技术制备的小苏打脱硫剂，可用于小苏打脱硫工艺，有效降低小苏打脱硫成本，提高小苏打工艺的市场竟争力。
[0030]7)本专利技术各个步骤技术成熟，易于实施，推广应用前景广阔。
[0031]8)本专利技术以废治废，制得的产品经济价值高，技术竟争力强。
附图说明
[0032]图1为本专利技术的活性炭脱硫浓盐水资源化利用的方法工艺图。
[0033]其中：1.一级反应罐2.二级反应罐3.超滤反应器4.三级反应罐5.离心机6.流化床干燥机7.空气分级研磨机8.一级污泥槽9.二级污泥槽10.控温装置。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和具体的实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明，且仅用于说明本专利技术，不应理解为对本专利技术的限制。
[0035]实施例使用的活性炭脱硫浓盐水来源于活性炭脱硫工艺制酸废水站，水站处理工艺是采用化学法，所用的碱为氢氧化钠，本专利技术所用浓盐水来源于经水站处理后的出水，其水质指标pH值为6.9，氯离子含量50g/L，硫酸根含量2g/L，钙离子含量80mg/L，镁离子含量24mg/L，TSS小于10mg/L，Fe离子含量小于1mg/L，重金属含量小于0.1mg/L，所用BaCl2、NH3和CO2气的纯度为99.99％。
[0036]本专利技术的工艺图见图1。其中活性炭脱硫浓盐水的预处理在一级反应罐1中进行。一级反应罐1底部区域设有进气通道，通道上设有气体分布孔，CO2气通过进气通道进入一级反应罐1中。反应底泥进入一级污泥槽8中可返烧结配料使用，上清液则进入二级反应罐2中。
[0037]二级反应罐2中设置有搅拌器。氯化钡加入二级反应罐2中进行改进反应，通过开动搅拌器控制搅拌速度。反应完成后静置，底泥进入二级污泥槽9中定期由厂商回收处理，上清液则进入超滤反应器3中进行超滤，以控制出水总悬浮固体(TSS)的量在一定范围。
[0038]超滤的滤渣也是进入二级污泥槽9中，而滤液则进入三级反应罐4中。三级反应罐4中设有NH3气进气通道和CO2气进气通道。由于该部分反应需要在较低温度下进行，因此，三级反应罐4外设有控温装置10。
[0039]通入两种气体充分反应后，生成碳酸氢钠结晶和氯化铵的混合浆液，全部打入离心机5中，分离碳酸氢钠结晶和氯化铵溶液，用流化床干燥机6干燥碳酸氢钠，氯化铵溶液则用蒸发浓缩法制备氯化铵产品。
[0040]干燥得到的碳酸氢钠加入至空气分级研磨机7中，添加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活性炭脱硫浓盐水的资源化利用方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：1)活性炭脱硫浓盐水的预处理：首先在活性炭脱硫浓盐水中通入CO2气，通入的CO2气的量为活性炭脱硫浓盐水中钙镁物质量的1.1～1.2倍，反应后静置20～30min，在上清液中加入氯化钡，添加的氯化钡的量为硫酸根物质量的1.02～1.05倍，搅拌反应，反应完成后静置20～30min，上清液进入超滤反应器中，过滤细颗粒物，使出水总悬浮固体(TSS)小于5mg/L；2)碳酸氢钠制备：向步骤1)出水通入NH3气和CO2气，两者通入的量均为水中氯化钠物质量的1.1～1.2倍，生成碳酸氢钠结晶和氯化铵的混合浆液；离心分离得到碳酸氢钠结晶和氯化铵溶液，干燥碳酸氢钠，使水份降至5％以内；3)小苏打脱硫剂的制备：将步骤2)干燥得到的碳酸氢钠加入至空气分级研磨机中，添加分散剂；通过研磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢丽君，李咸伟，付本全，刘道清，金晓强，刘璞，刘尚超，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：