金属镁还原渣和石灰石湿法联合脱硫工艺制造技术

本发明专利技术公开了金属镁还原渣和石灰石湿法联合脱硫工艺，属于石灰石脱硫技术领域，金属镁还原渣和低品位石灰石湿法联合脱硫工艺的制备方法包括以下步骤：S1、将金属镁还原渣与水混合均匀进行水合反应，制得水合镁渣浆液，将制得的水合镁渣浆液和配制的低品位石灰石浆液进行混合搅拌均匀，得到SO2吸收液；S2、利用SO2吸收液在吸收塔中对烟气进行脱硫反应，反应生成得到亚硫酸钙，同时向吸收塔中鼓入空气，使反应生成的亚硫酸钙趋于氧化完全得到硫酸钙；S3、在脱硫反应过程中，用冷却水对吸收塔中的浆液进行缓慢冷却，使氧化得到的硫酸钙形成石膏晶体。该脱硫工艺脱硫效率高，脱硫的过程中很少产生石膏垢，且金属镁还原渣得到有效利用，避免对环境的污染。避免对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
金属镁还原渣和石灰石湿法联合脱硫工艺


[0001]本专利技术涉及石灰石脱硫
，具体涉及金属镁还原渣和石灰石湿法联合脱硫工艺。

技术介绍

[0002]低品位石灰石/石膏湿法脱硫法是目前应用最广泛的脱硫方法，脱硫效率高，可达95％以上，技术成熟，成本低廉。低品位石灰石/石膏湿法脱硫工艺是采用价廉易得的低品位石灰石作为脱硫吸收剂，低品位石灰石经破碎磨细成粉状与水夹杂搅拌制成吸收浆液，也可直接用湿式球磨机将20mm左右的低品位石灰石磨制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触夹杂，烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙和鼓进的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。然而在吸收塔中发生结垢、堵塞情况十分普遍，在燃用高硫煤的电厂尤其严重。
[0003]利用皮江法冶炼金属镁过程中，每生产1吨粗镁，产生约5
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8吨镁还原渣，则每年产生镁渣约350
‑
560万吨，镁还原渣化学成分主要为氧化钙、二氧化硅、氧化镁，同时含有少量三氧化二铁和三氧化二铝，其中镁渣中氧化钙的质量分数在56％左右的情况。由于能源、资源、环境保护的迫切需要，镁渣的处理及再利用已成为限制镁产业可持续发展的关键环节。目前，国内外对镁渣再利用方式主要集中在筑路材料、水泥添加剂、脱硫剂、硅钙镁肥和耐火材料等方面，但多数尚处于研究阶段，大量镁渣未得到有效利用，仍随意排放堆积，既占用大量土地资源，又容易引发严重的环境污染。因此，镁渣的合理利用关系到镁产业能否实现可持续发展的战略目标。因此如何将镁还原渣用于烟气脱硫，并采取措避免或减轻结垢，成为有研究意义的课题。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供金属镁还原渣和低品位石灰石湿法联合脱硫工艺，该脱硫工艺脱硫效率高，脱硫的过程中很少产生石膏垢，且有效对金属镁还原渣中的氧化钙成分进行高效利用，变废为宝，消除金属镁还原渣不恰当处理而对环境的污染。
[0005]本专利技术的目的采用如下技术方案实现：
[0006]金属镁还原渣和低品位石灰石湿法联合脱硫工艺，包括以下步骤：
[0007]S1、将所述金属镁还原渣与水混合均匀进行水合反应，制得水合镁渣浆液，将所述制得的水合镁渣浆液和配制的低品位石灰石浆液进行混合搅拌均匀，得到SO2吸收液；
[0008]S2、利用所述SO2吸收液在吸收塔中对烟气进行脱硫反应，反应生成得到亚硫酸钙，同时向所述吸收塔中鼓入空气，使所述反应生成的亚硫酸钙趋于氧化完全得到硫酸钙；
[0009]S3、在所述脱硫反应过程中，用冷却水对所述吸收塔中的浆液进行缓慢冷却，使所述氧化得到的硫酸钙形成石膏晶体。
[0010]其中，所述S1中，所述配制的低品位石灰石浆液是用低品位石灰石、生石灰、熟石
灰的粉末中的一种或其混合物配制而成的。
[0011]进一步地，所述还原镁渣为镁冶炼厂还原罐排出的高温还原镁渣；所述烟气为燃煤电厂烟气。
[0012]进一步地，水与所述金属镁还原渣的混合质量比为5:1～10:1。
[0013]进一步地，所述S2中，取样，检测所述吸收塔中的浆液中的所述氧化得到的硫酸钙的浓度，当检测到的所述氧化得到的硫酸钙的浓度超过了所述氧化得到的硫酸钙的饱和度时，向所述吸收塔中的浆液中加入除垢剂。
[0014]进一步地，所述除垢剂为CLEANS
‑
403。
[0015]进一步地，所述S3中，在所述脱硫反应过程中，用冷却水对所述吸收塔中的浆液进行多次冷却，每次冷却每隔25min，每次冷却持续时间30min。
[0016]进一步地，所述S2中，向所述吸收塔中鼓入空气的同时，将N，N，N'，N'
‑
四甲基乙二胺溶液加入到所述吸收塔中的浆液中，所述N，N，N'，N'
‑
四甲基乙二胺作为悬浮剂，使所述氧化得到的硫酸钙悬浮在所述吸收塔中的浆液中。低品位石灰石低品位石灰石进一步地，所述S1中，将所述制得的水合镁渣浆液和配制的低品位石灰石浆液按照(2～5)：1的体积比进行混合。
[0017]进一步地，所述吸收塔中设置有搅拌装置，所述S1和所述S2中，所述搅拌装置对所述吸收塔中的浆液进行搅拌，使所述氧化得到的硫酸钙在所述吸收塔中的浆液中分散均匀。
[0018]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0019](1)本专利技术提供的金属镁还原渣和石灰石湿法联合脱硫工艺，该工艺通过金属镁还原渣水合制备水合镁渣浆液、并将所得水合镁渣浆液用于烟气脱硫的方法，实现废物再利用，能够大量利用镁冶炼厂的废渣，具有很强的实用价值和极大的环境效益，且所述方法的工艺过程简单，适于本领域的推广应用；另外一方面该工艺通过向吸收塔中鼓入空气，使反应生成的亚硫酸钙趋于氧化完全得到硫酸钙，保证浆液有足够的硫酸钙用于晶体成长，这样即使吸收塔中的浆液中硫酸钙浓度远远超过其饱和度，硫酸钙也会将首先在其晶体上沉淀，且在脱硫反应过程中，用冷却水对吸收塔中的浆液进行缓慢冷却，使氧化得到的硫酸钙形成更大的石膏晶体，使石膏晶体上能够沉淀更多量的硫酸钙，从而避免设备表面上的结垢。
[0020](2)本专利技术提供的金属镁还原渣和石灰石湿法联合脱硫工艺，通过向吸收塔中的浆液中加入除垢剂，进一步除去设备表面上的结垢。
[0021](3)本专利技术提供的金属镁还原渣和低品位石灰石湿法联合脱硫工艺，在吸收塔中设置有搅拌装置，利用搅拌装置对吸收塔中的浆液进行搅拌，使氧化得到的硫酸钙在吸收塔中的浆液中分散均匀，有利于硫酸钙首先在其晶体上沉淀，从而避免吸收塔中的浆液中硫酸钙和硫酸钙晶体由于浓度差异而向吸收塔壁面扩散，覆盖在吸收塔壁面。
[0022](4)本专利技术提供的金属镁还原渣和低品位石灰石湿法联合脱硫工艺，在步骤S2中，向吸收塔中鼓入空气的同时，将N，N，N'，N'
‑
四甲基乙二胺溶液加入到吸收塔中的浆液中，N，N，N'，N'
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四甲基乙二胺作为悬浮剂，使氧化得到的硫酸钙悬浮在吸收塔中的浆液中，避免氧化得到的硫酸钙沉淀到吸收塔的底部。
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施例，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0024]除垢剂为CLEANS
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403购自山东洁泉环保科技有限公司，该除垢剂主要通过表面活性剂对垢表面润湿、渗透，除垢剂中的新型螯合剂起到增溶，聚合物螯合分散的作用，除垢剂中的金属缓蚀剂起到抑制腐蚀等作用，该除垢剂达到常温(25℃)除垢速度快，除垢效率高，无二次析出沉积，并且易于操作，易于生物降解，具有良好的经济环境效益。
[0025]N，N，N'，N'
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四甲基乙二胺购自湖北鑫鸣泰化学有限公司，CAS号:150
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77
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6分子式:C10H24N2；分子量:172.31。
[0026]实施例1
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.金属镁还原渣和石灰石湿法联合脱硫工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、将所述金属镁还原渣与水混合均匀进行水合反应，制得水合镁渣浆液，将所述制得的水合镁渣浆液和配制的石灰石浆液进行混合搅拌均匀，得到SO2吸收液；S2、利用所述SO2吸收液在吸收塔中对烟气进行脱硫反应，反应生成得到亚硫酸钙，同时向所述吸收塔中鼓入空气，使所述反应生成的亚硫酸钙趋于氧化完全得到硫酸钙；S3、在所述脱硫反应过程中，用冷却水对所述吸收塔中的浆液进行缓慢冷却，使所述氧化得到的硫酸钙形成石膏晶体。2.如权利要求1所述的金属镁还原渣和石灰石湿法联合脱硫工艺，其特征在于，所述还原镁渣为镁冶炼厂还原罐排出的高温还原镁渣；所述烟气为燃煤电厂烟气。3.如权利要求1所述的金属镁还原渣和石灰石湿法联合脱硫工艺，其特征在于，水与所述金属镁还原渣的混合质量比为5:1～10:1。4.如权利要求1所述的金属镁还原渣和石灰石湿法联合脱硫工艺，其特征在于，所述S2中，取样，检测所述吸收塔中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷震，任闻波，雷雨晨，孔令惠，李东，王立栋，苏娟，张玉财，雷浩，杨德学，
申请(专利权)人：宁夏中测计量测试检验院有限公司，
类型：发明
国别省市：