專利名稱：一種鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的產(chǎn)物回收的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煙氣脫硫后的副產(chǎn)物回收 方法。
背景技術(shù)：
目前，我國S02總排放量已超過2000萬t，居世界首位。常見的煙氣脫 硫工藝主要有石灰石/石灰一石膏法、雙堿法、氧化鎂法、循環(huán)流化床法、活 性炭法、氨法和噴霧干燥法等。其中，石灰石一石膏法作為煙氣脫硫的主流 工藝，面臨如下問題 CaC03、 CaS03和CaS04溶解度低，系統(tǒng)運行易結(jié)垢； ②副產(chǎn)石膏利用價值較低，市場前景不佳；③設(shè)備占地大、系統(tǒng)操作復(fù)雜， 投資和運行成本較高；④脫硫廢水難處理；⑤鈣法在脫硫的同時，產(chǎn)生了等 摩爾的C02，加劇了溫室效應(yīng)。
與鈣法相比，氧化鎂濕法脫硫工藝因吸收劑用量少，吸收性能好、工程 投資和運行維護費用低，設(shè)備耐腐蝕耐結(jié)垢，適用于高硫煤煙氣脫硫等優(yōu)點， 而成為煙氣脫硫中頗具競爭力的一種工藝(見公開號為US3，919，393、 US3，919，394美國專利，JP155263日本專利和公開號為CN1481926A， CN1733656A， CN1762550A的中國專利)。
在常規(guī)氧化鎂濕法煙氣脫硫工藝中，副產(chǎn)物回收過程一般為從吸收塔 內(nèi)引出部分循環(huán)吸收液，在另一個池子中進行循環(huán)提濃和曝氣氧化，再經(jīng)稠
化、離心過濾和烘干后，得到副產(chǎn)物。由此帶來如下問題(1)在吸收塔內(nèi)
漿液循環(huán)時，沒有同步通入氧氣，而是MgS03先行結(jié)晶，因循環(huán)吸收液中固 相微粒提供的晶粒數(shù)量巨大而結(jié)晶推動力小，致使晶粒細小，后續(xù)的離心過 濾功耗大和脫水深度低；難以有效完成固相雜質(zhì)的有效分離，因此，所得副 產(chǎn)物雜質(zhì)含量較多， 一般只可作為熱分解再生MgO和回收S02制酸的原料， 由此又會引出產(chǎn)物二次回收和煙氣二次凈化等問題；(2)在提純工藝中，僅 進行了一般的過濾操作，來進行雜質(zhì)的濾除，對漿液PH值條件沒有明確控制參數(shù)，有的雜質(zhì)如CaO、 Fe203等是溶于酸性的，有的雜質(zhì)如A1203， Si02等是溶 于堿性的，沒有酸堿交替環(huán)境下的除雜操作，僅憑過濾，很難去除所有必要 的雜質(zhì)，尤其是細小的不溶性雜質(zhì)，更需要加入一些絮凝劑，方可沉淀下來; (3)在吸收液中，MgS03和MgS04混雜，吸收和氧化過程不徹底，產(chǎn)品純度低， 尤其是煙氣含塵量較高而MgO脫硫劑純度較低時，將嚴重降低回收產(chǎn)物的質(zhì) 量及其利用價值；(4)在副產(chǎn)物回收過程中，對廢水的處理和回用不明確， 廢水回用率低，而漿液中存在的Cl—無定期外排，加重了回收設(shè)備的腐蝕；(5) 副產(chǎn)物品種單一，雜質(zhì)含量較高，尤其是重金屬離子的含量高，很難達到工 業(yè)級的標準，影響其最終利用途徑。
在鎂法脫硫工藝中，用作脫硫劑的氧化鎂粉來自菱鎂礦，在其加工過程 中，不僅加工成本高，制造過程有煙氣污染產(chǎn)生，而且兩步法結(jié)晶致使脫硫 漿液雜質(zhì)含量很高且難以去除，液相流失的MgS03量很大，因此副產(chǎn)物的回 收價值大打折扣。
另一方面，隨著我國鋼鐵冶金、水泥、陶瓷、化工等工業(yè)的迅速發(fā)展， 每年消耗的耐火材料已超過了 900萬噸，用后耐火材料也達到了 400萬噸。 這些用后耐火材料多數(shù)當作垃圾被廢棄，少量被粗糙利用了，沒有產(chǎn)生高的 附加值。這不但浪費了資源，也污染了環(huán)境。在這些用后耐火材料中，常見 的鎂磚、鎂碳磚、鎂砂、氧化鎂陶瓷、鎂橄欖石磚、鎂阿隆材料、鎂鉻磚、 鎂鈣磚、鎂鋁磚、鎂尖晶石磚、鎂質(zhì)中間包涂料、鎂質(zhì)擋渣堰、堿性不定形 耐火材料等鎂質(zhì)耐火材料，經(jīng)分類揀選、去除渣和冷鋼、破碎、磁選、球磨、 活化等工序，制成粉末，因其Mg0含量高(以用后廢棄轉(zhuǎn)爐鋼包鎂碳磚為例 Mg0, 71.85%, F.C. ，14. 34%， Ca0， 2. 26%， A1203， 4.43%， Si02， 3. 10%， Fe0， 0.36%)，故可經(jīng)簡單加工后代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氧化鎂粉作為脫硫劑，用作氧化鎂濕 法煙氣脫硫工藝中。此類以廢治廢的技術(shù)實際應(yīng)用不多，尤其是鎂質(zhì)用后耐 材作為脫硫劑使用后，副產(chǎn)物如何純化、分離和回收，更未見任何報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過提供一種鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的產(chǎn)物回收 的方法，將廢棄的鎂質(zhì)用后耐材作為煙氣脫硫劑后所產(chǎn)生的副產(chǎn)物進行回收， 從而取得優(yōu)質(zhì)硫酸鎂系列產(chǎn)品。
4首先介紹一下用鎂質(zhì)用后耐材作為脫硫劑脫硫的過程-
脫硫劑熟化漿液的制備將含鎂廢棄耐材經(jīng)分類揀選、除去渣和冷鋼、 破碎、磁選、球磨預(yù)處理后，再經(jīng)過重力浮選除雜和600 100(TC的高溫焙 燒活化處理，制成粉末，通過給料機送至MgO混合罐，在混合罐中與工藝水 攪拌混合、消化，生成Mg(0H)2漿液，熟化3 5h后，由Mg(0H)2輸送泵送 至Mg(0H)2漿液儲罐。根據(jù)吸收塔內(nèi)漿液狀況和煙氣成分條件，由Mg(0H)2 供應(yīng)泵將一定量的新鮮漿液(含固量10 30%)打入脫硫吸收塔。
煙氣冷卻預(yù)處理將原煙氣增壓后，引至吸收塔前部的冷卻器，采取有 效的冷卻方式，將煙氣溫度降低至50 65t:，并去除部分S02和煙塵、HC1、 HF、 S03等雜質(zhì)，冷卻后煙氣進入吸收塔。
S02吸收反應(yīng)吸收塔由三段組成。塔下部為吸收漿液貯留段，在此段主 要完成S02的傳質(zhì)、吸收、中和，以及MgS03晶體強制氧化等過程；塔中部為 原煙氣進口分配段，經(jīng)冷卻后的煙氣高速沖入此段，經(jīng)氣噴管穩(wěn)壓分配，由 氣噴孔高速噴入漿液池發(fā)生激烈氣液接觸，形成擾動強烈的紊流區(qū)；塔上部 為凈煙氣上升緩沖段，煙氣與漿液經(jīng)過一定停留時間的脫硫除塵反應(yīng)后，污 染物轉(zhuǎn)入漿液池中，凈煙氣通過上升管得以變速緩沖，大顆粒液滴或粉塵沉 降返流回漿液中。在S02的吸收反應(yīng)過程中，漿液中的Mg(0H)2逐漸消耗，需 要從漿液制備系統(tǒng)向脫硫塔不斷地輸供新鮮漿液。在穩(wěn)定吸收的條件下，吸 收漿液PH值為4. 5 6. 5，漿液溫度為50 60°C，待吸收塔底部的MgS03和 MgS04的濃度超過30%時，由排出泵送入副產(chǎn)品處理系統(tǒng)。為提高吸收反應(yīng) 效率，循環(huán)泵將漿液反復(fù)送入吸收塔。凈化后的煙氣，經(jīng)塔體上升段出塔， 經(jīng)除霧器處理后，使得煙氣含液量低于75 mg/Nii^后，進入煙囪排放。為保 證吸收塔的最佳脫硫狀態(tài)，吸收塔內(nèi)Mg(0H)2漿液的液面高度要保持恒定。 在吸收塔的中下部有兩條管路與液位平衡槽相連。當漿液液面高于設(shè)計值時， 打開閥門，漿液靠自重流入液位平衡槽；當漿液液面低于設(shè)計值時，啟動液 位平衡泵，將平衡槽內(nèi)的漿液注入吸收塔。吸收塔內(nèi)強制氧化通風量的過剩 系數(shù)為理論需要量的2.5 6.0倍為保證MgS03的氧化效果，吸收塔底部布 置有強制氧化系統(tǒng)，S02吸收與MgS03氧化反應(yīng)在塔內(nèi)同時完成。其中，強制 氧化通風量的過剩系數(shù)為理論需要量的2. 5 6. 0倍。
S02吸收反應(yīng)是系統(tǒng)的核心，其中涉及的主要反應(yīng)如下MgO + H20 — Mg(OH)2 (1)
Mg(OH)2 + S02 — MgS03 + H20 (2)
MgO + 2C02 + H20 — Mg(HC03)2 (3)
Mg(HC03)2 + S02 — MgS03 + H20 + 2C02 (4)
MgS03+ S02 + H20 — Mg(HS03)2 (5)
Mg(HS03)2 + MgO — 2MgS03+ H20 (6)
MgS03+ l/202 — MgS04 (7)
MgO + S03 — MgS04 (8)
本發(fā)明的一種鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的產(chǎn)物回收的方法，包括以 下步驟
1) 將鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的漿液循環(huán)提濃。將鎂質(zhì)用后耐材粉 末制成脫硫劑熟化漿液，泵入吸收塔，從塔底引出質(zhì)量百分比濃度為28 35 ^的MgS(V溶液，取其中10 25%的濃漿量，作為晶種循環(huán)回流入塔，將余 下75 90%的濃漿引入副產(chǎn)物提純工藝；
2) 酸液粗濾，調(diào)節(jié)酸液PH值為4.0 6.5，將步驟l)中從塔底引出的 MgS04漿液首先進行自然沉降，分離出不溶性大顆粒，再將溶液PH值調(diào)至 4.0 6.5，進行一級粗濾，濾除漿液中煙塵、飛灰、碳粒、假顆粒、鎂質(zhì)用 后耐火材料帶來的雜質(zhì)，以及吸收反應(yīng)中未轉(zhuǎn)化完全的MgO、 Mg(0H)2等顆粒 物。
3) 堿液精濾，調(diào)節(jié)堿液PH值為7.5 11.0，將經(jīng)過步驟2)過濾后的上 清液的一小部分返回吸收液平衡槽用于調(diào)節(jié)塔內(nèi)液位，其余大部分濾液經(jīng)二 次PH值調(diào)節(jié)(調(diào)至PH值為7.5 1L0)、絮凝劑添加后，進行二次過濾，除 去堿性條件下生成的雜質(zhì)以及更細小的不溶性雜質(zhì)。
4) 低溫濃縮結(jié)晶，調(diào)節(jié)低溫溫度為10 30°C，將經(jīng)過步驟3)過濾后的 小部分上清液回液位平衡槽或者外排，余下大部分濃漿液在低溫條件下冷卻 結(jié)晶。
5) 脫水脫水可以實現(xiàn)MgS04與液相雜質(zhì)的分離，將脫水后的上清液小 部分返回吸收液平衡槽或部分外排，以降低吸收漿液中的C1—濃度(C廠的濃 度限額為10mg/L)，固體則進入干燥工序，最終獲得MgS04固體。
6) 干燥根據(jù)制備工藝、干燥溫度和分離條件的不同，所得的副產(chǎn)品可為MgS04 7H20、 MgS04 H20或無水MgS04中的一種及其組合。
優(yōu)選地，所述步驟2)中，過濾的篩孔孔徑為40 120目，步驟3)中， 過濾的篩孔孔徑為80 250目。
優(yōu)選地，所述步驟4)中的結(jié)晶時間為0.5h 2h。
優(yōu)選地，所述步驟5)的脫水方式為真空過濾、板框壓濾、沉降離心、 圓盤過濾、微濾、膜濾中的一種或任意兩種方式的組合。
優(yōu)選地，所述步驟6)中，MgS04的干燥設(shè)備為高溫回轉(zhuǎn)窯，干燥溫度為 750 1000°C，干燥時間為1 3h。
優(yōu)選地，所述步驟6)中，MgS0^H20的干燥設(shè)備為快速閃蒸型旋轉(zhuǎn)干燥 機，干燥溫度為100 300°C，干燥時間為0.5 2.5h。
優(yōu)選地，所述步驟6)中，MgS0r7H20的干燥設(shè)備為流化床式熱風干燥， 熱風溫度為60 80。C，干燥時間為2 4h。
優(yōu)選地，所述步驟l)至步驟6)中所用水為工藝水，其串接和循環(huán)使用 率為90 95%，少量廢水的外排條件為C1 —的濃度〉10mg/L。本發(fā)明方法 所用工藝水系統(tǒng)包括MgO混合和配漿用水、冷卻器及其沖洗供水、液位平衡 槽用水、除霧器沖洗供水、塔體和塔內(nèi)組件沖洗供水、管路沖洗水、設(shè)備冷 卻循環(huán)水、保潔沖洗水等。工藝水經(jīng)預(yù)處理，統(tǒng)一進入工藝水箱，由泵分配 至各用水單元；廢水統(tǒng)一回收至回用水箱，經(jīng)處理達標后90 95%系統(tǒng)內(nèi)循 環(huán)使用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果
1) 本發(fā)明可以使工業(yè)廢棄的鎂質(zhì)耐材重新得到有效利用，將煙氣脫硫 劑所產(chǎn)生的副產(chǎn)物有效回收，從而得到優(yōu)質(zhì)的硫酸鎂系列產(chǎn)品。
2) 本發(fā)明所使用的工藝設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、占地小；脫硫吸收、副產(chǎn)物的氧 化和溶液循環(huán)提濃均在吸收塔中同步完成，通過循環(huán)提濃和同步氧化，得到 高溶解的MgS04和低水平的SO廣，使引出待回收處理的吸收液量減少近一半， 不僅大幅降低了回收利用成本，同時其副產(chǎn)物也更容易與各種固態(tài)和液相雜 質(zhì)分離，從而確保了副產(chǎn)物的質(zhì)量。
3) 本發(fā)明方法實現(xiàn)了以廢治廢的資源循環(huán)利用方案，技術(shù)經(jīng)濟性良好， 工藝運行可靠，可在燃煤煙氣、燒結(jié)煙氣和鍋爐煙氣中推廣應(yīng)用。


以下將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖1為本發(fā)明一種鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的產(chǎn)物回收的方法的工藝流程示意圖。
具體實施方式
實施例1:
將鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)爐鋼包用后的鎂碳磚(化學成分為MgO, 71.85 %，
F. C. ， 14. 34 %， CaO, 2. 26 %， A1203， 4.43%， Si02， 3. 10 %， FeO， 0.36 %)經(jīng)
人工拆除、分類揀選、除渣除雜、破碎、磁選、球磨預(yù)處理后，經(jīng)重力浮選除雜和IOO(TC下焙燒4h活化處理后，制成120目的粉末，經(jīng)給料機送至MgO混合罐，在混合罐中與工藝水攪拌混合、消化，生成Mg(OH)2漿液，熟化3h后，由Mg(0H)2輸送泵送至Mg(0H)2漿液儲罐，調(diào)節(jié)漿液濃度為含固量15%后，輸至吸收塔。
原煙氣取自某燒結(jié)廠的排放煙氣，流量為90000 mVh，煙溫為80 150°C，煙氣中S(V濃度為500 800mg/Nm3，煙溫經(jīng)冷卻器后降至60°C ，然后進
入吸收塔進行脫硫反應(yīng)。
吸收塔漿液PH值為4. 5 5. 2，漿液溫度為55°C 。為保證吸收塔的最佳脫硫狀態(tài)，吸收塔內(nèi)Mg(0H)2漿液的液位通過液位平衡槽調(diào)節(jié)。在吸收劑含固量為15%、 Mg(0H)2耗量為50 kg/h、氧化空氣量為3. 5 m7min時，系統(tǒng)的脫硫效率始終保持在95%以上。
系統(tǒng)強制氧化風的過剩系數(shù)為3.0,待吸收過程穩(wěn)定，塔內(nèi)MgS04百分比濃度達到約28%后，從塔底引出脫硫吸收漿液，10%作為濃漿晶種循環(huán)回流入塔，90%漿液首先進行自然重力沉降和一級酸性粗濾，調(diào)節(jié)PH值為4.0，篩孔孔徑為40目，濾除漿液中煙塵飛灰懸浮顆粒、鎂質(zhì)用后耐火材料帶來的雜質(zhì)，以及吸收反應(yīng)中未轉(zhuǎn)化完全的MgO、 Mg(0H)2等顆粒物，濾后上清液的5%返回吸收液平衡槽用于調(diào)節(jié)塔內(nèi)液位，95%的濾液經(jīng)Mg(0H)2進行TO值調(diào)節(jié)，調(diào)至HH直為11.0、絮凝劑添加(Mg(OH)2重量比為0.2%)后，在80目的篩孔孔徑下進行二次過濾，除去堿性條件下生成的雜質(zhì)，二次過濾后5%上清液回平衡槽或者外排，余下濃漿液在2(TC的低溫條件下冷卻結(jié)晶lh，
8然后進行離心脫水實現(xiàn)MgS04晶體與液相雜質(zhì)的分離，上清液5%返回吸收液平衡槽或部分外排，以降低吸收漿液中的C廠濃度，固體則進入干燥工序，最終獲得MgSO^固體。
其中，MgS04，H20的干燥設(shè)備采用快速閃蒸型旋轉(zhuǎn)干燥機，干燥溫度為300°C，干燥時間為lh，可獲得MgS04 *H20含量在92. 3%的副產(chǎn)品；MgS04 *7H20的干燥設(shè)備采用流化床式熱風干燥，熱風溫度為8(TC，干燥時間為4h，可獲得MgS04'7H20含量在93.6X的副產(chǎn)品，達到工業(yè)級的標準；MgS04的干燥設(shè)備為高溫回轉(zhuǎn)窯，干燥溫度為750°C，干燥時間為3h，可獲得MgS04含量為91.8%的副產(chǎn)品。
實施例2:
將水泥工業(yè)用后鎂鈣磚(化學成分為MgO， 75.57%, CaO， 19. 85%， A1203，0.51 %， Si02，l. 15%, Fe203， 0.74 %)經(jīng)人工拆除、分類揀選、除渣除雜、破碎、磁選、球磨預(yù)處理后，經(jīng)重力浮選除雜和60(TC下焙燒6 h活化處理后，制成320目的粉末，經(jīng)給料機送至MgO混合罐，在混合罐中與工藝水攪拌混合、消化，生成Mg(0H)2漿液，熟化5h后，由Mg(0H)2輸送泵送至Mg(0H)2漿液儲罐，調(diào)節(jié)漿液濃度為含固量10%后，輸至吸收塔。
原煙氣取自某電廠，流量為600000m7h，煙溫為110 130 °C，煙氣中S02濃度為1500 1900 mg/Nm3，煙溫經(jīng)冷卻器后降至55°C ，然后進入吸收塔進行脫硫反應(yīng)。
吸收塔漿液PH值為4.8 5.3，漿液溫度為55'C。為保證吸收塔的最佳脫硫狀態(tài)，吸收塔內(nèi)Mg(0H)2漿液的液位通過液位平衡槽調(diào)節(jié)。在吸收劑含固量為30%、 Mg(0H)2耗量為120 kg/h、氧化空氣量為6.0 mVmin時，系統(tǒng)的脫硫效率始終保持在96%以上。
系統(tǒng)強制氧化風的過剩系數(shù)為4.0，待吸收過程穩(wěn)定后，塔內(nèi)MgS04百分比濃度達到約35%后，從塔底引出脫硫吸收漿液，20Q^作為濃漿晶種循環(huán)回
流入塔，80%漿液首先進行自然重力沉降和一級酸性粗濾，調(diào)節(jié)ra值為5. 0，
篩孔孔徑為120目，濾除漿液中煙塵飛灰懸浮顆粒、鎂質(zhì)用后耐火材料帶來的雜質(zhì)，以及吸收反應(yīng)中未轉(zhuǎn)化完全的MgO、 Mg(OH)2等顆粒物，濾后上清液的5。Z返回吸收液平衡槽用于調(diào)節(jié)塔內(nèi)液位，95%濾液經(jīng)Mg(0H)2進行PH值調(diào)節(jié)(調(diào)至PH值為8.5)、絮凝劑添加(Mg(0H)2重量比為0.5呢)后，進行二次過濾，篩孔粒徑為120目，除去堿性條件下生成的雜質(zhì)，二次過濾后5%上清液回平衡槽或者外排，余下大部分濃漿液在io'c的低溫條件下冷卻結(jié)晶0.5h，然后進行膜濾脫水實現(xiàn)MgS04與液相雜質(zhì)的分離，上清液10%返回吸收液平衡槽或部分外排，以降低吸收漿液中的C1—濃度，固體則進入干燥工序，最終獲得MgS04固體。
其中，MgS04*H20的干燥設(shè)備采用快速閃蒸型旋轉(zhuǎn)干燥機，干燥溫度為120°C，干燥時間為0.5h，可獲得MgS04'H20含量在96.0X以上的副產(chǎn)品，超過農(nóng)業(yè)級硫酸鎂的出口標準；MgS04 7H20的干燥設(shè)備采用流化床式熱風干燥，熱風溫度為7(TC，干燥時間為2h，可獲得MgS04'7H20含量在85.4X以上的副產(chǎn)品，達到工業(yè)級的標準。MgS04的干燥設(shè)備為高溫回轉(zhuǎn)窯，干燥溫度為850。C，干燥時間為2h，可獲得MgS04含量為90.2X的副產(chǎn)品。
實施例3:
將鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)爐鋼包用后的鎂鋁磚(化學成分為MgO, 60.50 %, F.C.，4.32%, CaO， 3. 26%，A1203， 15.30%， Si02， 3, 15 %, FeO， 0. 76 %)經(jīng)人工
拆除、分類揀選、除渣除雜、破碎、磁選、球磨預(yù)處理后，經(jīng)重力浮選除雜和IOO(TC下焙燒4h活化處理后，制成150目的粉末，經(jīng)給料機送至MgO混合罐，在混合罐中與工藝水攪拌混合、消化，生成Mg(0H)2槳液，熟化3 h后，由Mg(0H)2輸送泵送至Mg(0H)2漿液儲罐，調(diào)節(jié)漿液濃度為含固量12%后，輸至吸收塔。
原煙氣取自某燒結(jié)廠的排放煙氣，流量為90000 m7h,煙溫為80 150°C，煙氣中S02濃度為600 1000 mg/Nm3，煙溫經(jīng)冷卻器后降至65°C,然后進入吸收塔進行脫硫反應(yīng)。
吸收塔漿液PH值為4.8 5. 1，漿液溫度為55。C。為保證吸收塔的最佳脫硫狀態(tài)，吸收塔內(nèi)Mg(0H)2漿液的液位通過液位平衡槽調(diào)節(jié)。在吸收劑含固量為15%、 Mg(0H)2耗量為50 kg/h、氧化空氣量為4. 5 mVmin時，系統(tǒng)的脫硫效率始終保持在95%以上。
系統(tǒng)強制氧化風的過剩系數(shù)為3.0，待吸收過程穩(wěn)定，塔內(nèi)MgS04百分比濃度達到約35%后，從塔底引出脫硫吸收漿液，20%作為濃漿晶種循環(huán)回流入塔，80%漿液首先進行自然重力沉降和一級酸性粗濾，調(diào)節(jié)PH值為6.0，篩孔孔徑為60目，濾除漿液中煙塵飛灰懸浮顆粒、鎂質(zhì)用后耐火材料帶來的雜質(zhì)，以及吸收反應(yīng)中未轉(zhuǎn)化完全的MgO、 Mg(0H)2等顆粒物，濾后上清液的8%返回吸收液平衡槽用于調(diào)節(jié)塔內(nèi)液位，92%的濾液經(jīng)Mg(0H)2進行PH值調(diào)節(jié)，調(diào)至PH值為ll.O、絮凝劑添加(Mg(0H)2重量比為0. 5%)后，在150目的篩孔孔徑下進行二次過濾，除去堿性條件下生成的雜質(zhì)，二次過濾后8%上清液回平衡槽或者外排，余下濃漿液在3(TC的低溫條件下冷卻結(jié)晶2h，然后進行板框過濾脫水實現(xiàn)MgS04晶體與液相雜質(zhì)的分離，上清液5%返回吸收液平衡槽或部分外排，以降低吸收漿液中的C1—濃度，固體則進入干燥工序，最終獲得MgS04固體。
其中，MgS04化0的干燥設(shè)備采用快速閃蒸型旋轉(zhuǎn)干燥機，干燥溫度為120。C，干燥時間為2. 5h，可獲得MgS04 'H20含量在91. 5%的副產(chǎn)品;MgS04 '7H20的干燥設(shè)備采用流化床式熱風干燥，熱風溫度為75"，干燥時間為2h，可獲得MgS0^7H20含量在92. 5%的副產(chǎn)品，達到工業(yè)級的標準；MgS04的干燥設(shè)備為高溫回轉(zhuǎn)窯，干燥溫度為95(TC，干燥時間為2h，可獲得MgS04含量為94. 2%的副產(chǎn) 品o
實施例4:
將鎂質(zhì)中間包涂料(化學成分為MgO， 55.72%， CaO， 9. 25%, A1203， 1.15%， Si02，2. 15%， Fe203， 1.45 %)經(jīng)人工拆除、分類揀選、除渣除雜、破碎、磁選、球磨預(yù)處理后，經(jīng)重力浮選除雜和80(TC下焙燒5 h活化處理后，制成250目的粉末，經(jīng)給料機送至MgO混合罐，在混合罐中與工藝水攪拌混合、消化，生成Mg(OH)2漿液，熟化4h后，由Mg(OH)2輸送泵送至Mg(OH)2漿液儲罐，調(diào)節(jié)漿液濃度為含固量13%后，輸至吸收塔。
原煙氣取自某電廠，流量為600000 mVh，煙溫為110 130 °C，煙氣中S02濃度為500 900 mg/Nm3，煙溫經(jīng)冷卻器后降至65°C ，然后進入吸收塔進行脫硫反應(yīng)。
吸收塔漿液PH值為4.8 5.3，漿液溫度為55。C。為保證吸收塔的最佳脫硫狀態(tài)，吸收塔內(nèi)Mg(OH)2漿液的液位通過液位平衡槽調(diào)節(jié)。在吸收劑含固量為20%、 Mg(OH)2耗量為100 kg/h、氧化空氣量為5.0 mVmin時，系統(tǒng)的脫硫效率始終保持在96%以上。
系統(tǒng)強制氧化風的過剩系數(shù)為4.0，待吸收過程穩(wěn)定后，塔內(nèi)MgS04百分 比濃度達到約30%后，從塔底引出脫硫吸收漿液，20%作為濃漿晶種循環(huán)回 流入塔，80%漿液首先進行自然重力沉降和一級酸性粗濾，調(diào)節(jié)PH值為6. 5， 篩孔孔徑為120目，濾除漿液中煙塵飛灰懸浮顆粒、鎂質(zhì)用后耐火材料帶來 的雜質(zhì)，以及吸收反應(yīng)中未轉(zhuǎn)化完全的MgO、 Mg(0H)2等顆粒物，濾后上清液 的5%返回吸收液平衡槽用于調(diào)節(jié)塔內(nèi)液位，95%濾液經(jīng)Mg(0H)2進行ra值 調(diào)節(jié)(調(diào)至PH值為10.5)、絮凝劑添加(Mg(0H)2重量比為0.5%)后，進行 二次過濾，篩孔粒徑為200目，除去堿性條件下生成的雜質(zhì)，二次過濾后5 %上清液回平衡槽或者外排，余下大部分濃漿液在l(TC的低溫條件下冷卻結(jié) 晶0.5h，然后進行膜濾脫水實現(xiàn)MgS04與液相雜質(zhì)的分離，上清液10%返回 吸收液平衡槽或部分外排，以降低吸收漿液中的C1—濃度，固體則進入干燥 工序，最終獲得MgS04固體。
其中，MgS04*H20的干燥設(shè)備采用快速閃蒸型旋轉(zhuǎn)干燥機，干燥溫度為 250°C，干燥時間為1.5h，可獲得MgS04'H20含量在93.0X以上的副產(chǎn)品， 超過農(nóng)業(yè)級硫酸鎂的出口標準；MgS04 7H20的干燥設(shè)備采用流化床式熱風干 燥，熱風溫度為75"C，干燥時間為4h，可獲得MgS04 *7&0含量在87.2%以 上的副產(chǎn)品，達到工業(yè)級的標準。MgS04的干燥設(shè)備為高溫回轉(zhuǎn)窯，干燥溫度 為100(TC，干燥時間為lh，可獲得MgS04含量為93. 5%的副產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1. 一種鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的產(chǎn)物回收的方法，其特征在于包括以下步驟1)將鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的漿液循環(huán)提濃，使其中MgSO4質(zhì)量百分比濃度達到28～35％；2)酸液粗濾，酸液PH值調(diào)整為4.0～6.5；3)堿液精濾，堿液PH值調(diào)整為7.5～11.0；4)低溫濃縮結(jié)晶，溫度為10～30℃；5)脫水；6)干燥，得到MgSO4、MgSO4·H2O或MgSO4·7H2O固體的一種或其組合。
2. 如權(quán)利要求1所述的鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的產(chǎn)物回收的方法，其 特征在于，所述步驟2)中，篩孔孔徑為40 120目，步驟3)中，篩孔孔徑 為80 250目。
3. 如權(quán)利要求1所述的鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的產(chǎn)物回收的方法，其 特征在于，所述步驟4)中的結(jié)晶時間為0.5h 2h。
4. 如權(quán)利要求1所述的鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的產(chǎn)物回收的方法，其 特征在于，所述步驟5)的脫水方式為真空過濾、板框壓濾、沉降離心、圓 盤過濾、微濾、膜濾中的一種或任意兩種方式的組合。
5. 如權(quán)利要求1所述的鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的產(chǎn)物回收的方法，其 特征在于，所述步驟6)中，MgS04的干燥設(shè)備為高溫回轉(zhuǎn)窯，干燥溫度為750 誦。C，干燥時間為1 3h。
6. 如權(quán)利要求1所述的鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的產(chǎn)物回收的方法，其 特征在于，所述步驟6)中，MgS04 *H20的干燥設(shè)備為快速閃蒸型旋轉(zhuǎn)干燥機， 干燥溫度為100 300°C，干燥時間為0. 5 2. 5h。
7. 如權(quán)利要求1所述的鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的產(chǎn)物回收的方法，其 特征在于，所述步驟6)中，MgS04 7H20的干燥設(shè)備為流化床式熱風干燥， 熱風溫度為60 8(TC，干燥時間為2 4h。
8. 如權(quán)利要求1所述的鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的產(chǎn)物回收的方法，其 特征在于，所述步驟l)至步驟6)中所用水為工藝水，其串接和循環(huán)使用率 為90 95%，少量工藝水的外排條件為C1—的濃度〉10mg/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的產(chǎn)物回收的方法，本發(fā)明的特征在于包括以下步驟1)將鎂質(zhì)用后耐材用于煙氣脫硫后的漿液循環(huán)提濃，使其中MgSO₄質(zhì)量百分比濃度達到28～35％；2)酸液粗濾，酸液pH值調(diào)整為4.0～6.5；3)堿液精濾，堿液pH值調(diào)整為7.5～11.0；4)低溫濃縮結(jié)晶，溫度為10～30℃；5)脫水；6)干燥，得到MgSO₄、MgSO₄·H₂O或MgSO₄·7H₂O固體的一種或其組合。本發(fā)明方法有效分離鎂質(zhì)用后耐材中的雜質(zhì)成分，回收得到優(yōu)質(zhì)硫酸鎂系列產(chǎn)品。使鎂質(zhì)廢棄耐材得到了有效利用，以廢治廢、技術(shù)經(jīng)濟性佳，工藝運行可靠。
文檔編號B01D53/50GK101480565SQ20081003233
公開日2009年7月15日 申請日期2008年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月7日
發(fā)明者劉道清, 瑜 林, 沈曉林, 王如意, 磊 石 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司