專利名稱：利用赤泥作為吸收劑的鼓泡法脫硫工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用氧化鋁生產(chǎn)工藝過程中排放的廢棄物赤泥作
l是脫硫)工
藝
背景技術(shù)：
氧化鋁生產(chǎn)過程產(chǎn)生的工業(yè)廢渣赤泥是一種嚴(yán)重的堿性污染源，因
生產(chǎn)方法和鋁土礦品位不同，每生產(chǎn)1噸氧化鋁大約要產(chǎn)生1~2噸的赤 泥。赤泥濕法排放，每噸赤泥伴有3 4m3廢液，其質(zhì)量濃度以Na20計 為2 7g/L。赤泥的存放不僅占用大量土地和農(nóng)田、耗費較多的堆場建設(shè) 和維護(hù)費用，而且存在于赤泥中的剩余石成能向地下滲透，造成地下水污 染。由于赤泥特有的理化性質(zhì)，其化學(xué)組成復(fù)雜， 一直是氧化鋁工業(yè)三 廢治理的重點和難點。在土地資源日趨緊張、環(huán)境保護(hù)日趨重要的當(dāng)今 社會，如何限制赤泥的環(huán)境危害，多渠道的綜合治理赤泥已成為氧化鋁 企業(yè)健康發(fā)展的瓶頸。
灰石，雖然石灰石^格低廉，、但是在進(jìn)二脫硫系統(tǒng)前需"要磨制成粉狀并 加水制成漿液，這增加了脫疏運行成本。赤泥中含有大量的堿性物質(zhì)， 赤泥漿液pH值在12.5-13.0范圍內(nèi)，與二氧化硫有很強(qiáng)的反應(yīng)活性。 同時由于氧化鋁生產(chǎn)的特點，外排赤泥的粒度很小，完全符合脫硫過程 的粒度要求。因而，采用赤泥作為脫硫劑，具有節(jié)能、節(jié)水、減少石灰 石資源消耗等多方面的現(xiàn)實意義。脫>5充后生產(chǎn)的赤泥還可以作為生產(chǎn)水 泥的原料，實現(xiàn)"以廢治廢、變廢為寶，，。
中國專利ZL200610200499.6和ZL200610098706.1分別報道了采用 赤泥吸收煙氣中S02的工藝方法。兩專利中采用的吸收塔型均為填料塔， 雖然填料塔的氣液接觸面積較大，但是由于在運行過程中壓降較大，增 加了動力消耗，并且由于赤泥本身的性質(zhì)，采用填料塔易出現(xiàn)結(jié)垢、堵 塞等問題，嚴(yán)重時甚至?xí)瓜到y(tǒng)停運。此外，由于赤泥脫硫后的漿液需
要進(jìn)行沉降濃縮，濃縮所得上清液部分回送到脫^5危系統(tǒng)，部分回送到氧 化鋁廠。而回送到氧化鋁廠的上清液由于經(jīng)過脫硫系統(tǒng)，會含有一定量的亞硫酸鹽和硫酸鹽，易引起氧化鋁廠管道設(shè)備結(jié)垢。
脫硫系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和可靠性，避免赤泥脫石危對氧化鋁廠產(chǎn)生負(fù)面影 響，對推動節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)具有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種利用氧化鋁生產(chǎn)過程中排放的廢棄 物赤泥作為脫酸性氣體(特別是脫硫)吸收劑的鼓泡法脫硫工藝，同時該 工藝不影響氧化鋁的正常生產(chǎn)。
具體地，本發(fā)明涉及一種脫酸性氣體(特別是脫硫)方法，所述的脫 硫方法利用鼓泡塔作脫疏裝置和赤泥漿液作為脫硫劑來脫除污染氣體
中的S02、 S03、 HF、 HC1或其它酸性氣體或其混合物(特別是脫除含硫 氣體S02、 S03),該方法包括下列步驟
a) 使所述的污染氣體通過位于鼓泡塔上部的進(jìn)氣口進(jìn)入鼓泡塔， 與通過位于所迷進(jìn)氣口下方的噴嘴噴入鼓泡塔的赤泥漿液和經(jīng)由一端 伸入赤泥漿液中的氧化風(fēng)管通入的氧化氣在鼓泡塔中接觸，發(fā)生氧化和 中和反應(yīng)；
b) 由位于鼓泡塔中下部的排氣口排出凈化后的氣體；
c) 由塔下方的排液管排出漿液，使該漿液進(jìn)行沉淀而分離為濃漿 液，其中讓濃漿液進(jìn)入堆場，讓上清液返回鼓泡塔或進(jìn)入下面的中和和 再沉淀步驟；
d) 中和和再沉淀步驟向分離后的上清液中加入石灰乳進(jìn)行中和, 并且再沉淀而分離為濃漿和上清液，讓濃漿液進(jìn)入堆場，讓上清液返回 氧化鋁廠。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述的污染氣體是含有S02、 S03、 HF、 HC1或其它酸性氣體或其混合物的煙氣。更優(yōu)選地，其中所述的污染氣
體是含有S02、 S03或其混合物的煙氣。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述的氧化氣是空氣、氧氣或其它含有 氧氣的氣體。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所迷的赤泥漿液的pH值在12.5~13.0
范圍內(nèi)。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述的氣化和中和反應(yīng)在攪拌下進(jìn)行。 在一種優(yōu)選的實施方式中，所述的攪拌采用磁力攪拌器、機(jī)械攪拌
4器或超聲波攪拌器進(jìn)行。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述的凈化后的氣體不含有或基本上不
含有S02、 S03、 HF和HC1。更優(yōu)選地，所迷的凈化后的氣體不含有或 基本上不含有S02和S03。
本發(fā)明還涉及鼓泡塔在除去污染氣體中的S02、 SCb或其它酸性氣 體或其混合物中的用途。優(yōu)選地，所述的污染氣體是煙氣。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及赤泥漿液在本發(fā)明所述的脫酸性氣體(特別是脫 石危)方法中的用途。
例如，脫石危工藝的原理為
1) 煙氣流程原煙氣直接進(jìn)入鼓泡塔，在塔內(nèi)進(jìn)行洗滌脫硫，脫 石克后的凈煙氣排出脫石危塔。
2) 氧化空氣流程氧化空氣直接鼓入鼓泡塔漿液中，氧化空氣中 的煙氣與漿液中的亞硫酸鹽發(fā)生反應(yīng)，將漿液中的亞硫酸鹽氧化為硫酸 鹽。同時，未參與反應(yīng)的空氣從漿液中以氣泡的形式離開漿液進(jìn)入煙氣 中，隨同煙氣一起排出鼓泡塔。
3) 漿液流程氧化鋁生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的赤泥漿液作為脫疏吸收劑送 入鼓泡塔，在鼓泡塔內(nèi)與煙氣中的二氧化疏發(fā)生反應(yīng)，同時漿液的pH 值降低，漿液中的堿性物質(zhì)如Na20、 CaO、 A1203、 Fe:j03等與二氧化疏 反應(yīng)被消耗掉。為提高吸收劑的利用率，降低漿液輸送系統(tǒng)的能耗，控 制鼓泡塔內(nèi)漿液的pH值為中性或者偏酸性。脫硫過程中，為維持漿液 pH值，新鮮赤泥漿液不斷地補(bǔ)充進(jìn)入鼓泡塔內(nèi)，脫硫反應(yīng)后的漿液也 不斷地排出吸收塔進(jìn)入沉淀濃縮裝置。
沉淀濃縮裝置將脫硫后的赤泥漿液濃縮，上清液部分返回脫石克系 統(tǒng)，部分進(jìn)入氧化鋁廠生產(chǎn)系統(tǒng)。返回脫疏系統(tǒng)的上清液引入鼓泡塔中 用于清洗塔內(nèi)構(gòu)件，以免塔內(nèi)構(gòu)件出現(xiàn)赤泥結(jié)垢現(xiàn)象。進(jìn)入氧化鋁生產(chǎn) 系統(tǒng)的上清液，首先進(jìn)入中和裝置進(jìn)行中和，提高上清液的pH值到堿 性狀態(tài)，同時將上清液中溶解的亞硫酸鹽和碌L酸鹽沉淀析出，以避免其 進(jìn)入氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)5!起管道設(shè)備結(jié)垢。采用添加石灰乳的方法進(jìn)行中 和，依據(jù)氧化鋁廠要求進(jìn)入其系統(tǒng)的水的pH值來確定石灰乳的加入量。 中和后的漿液再次進(jìn)行沉淀濃縮，濃縮后所得上清液直接進(jìn)入氧化鎂廠 生產(chǎn)流程，兩次沉淀的濃漿混合后被直接打入濃漿液堆場。
調(diào)節(jié)進(jìn)入鼓泡塔的赤泥漿液的固含量為15-30%,較佳的是20%。
5將已配好濃度的赤泥漿液泵入鼓泡塔。鼓泡塔內(nèi)鼓泡管的浸沒深度(煙
氣噴口到液面的距離)為50~300mm,較佳值為100~250mm;鼓泡塔 內(nèi)漿液濃度為15-25%,較佳值為20~25%。優(yōu)選地，使用本發(fā)明的方 法進(jìn)行脫疏后，漿液的pH值被控制在5 8的范圍，較佳值為6.0-7.0。 脫石危效率可達(dá)80 ~ 97%。 附圖的簡要說明


圖1是一個示意性地說明本發(fā)明的鼓泡法脫硫工藝的簡圖。
具體實施例方式
通過下列具體的實施例，參考說明書附圖來舉例說明本發(fā)明。然而, 不應(yīng)當(dāng)把它們作為對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限定。 實施例1
脫硫裝置入口煙氣量為10000Nm3/h, SCV濃度為4000mg/Nm3，溫 度為120°C;赤泥吸收漿液pH值為12.5，漿液固含量為20%;鼓泡管 的浸沒深度為200mm,吸收塔內(nèi)漿液pH值為5.0。在上述條件下，吸 收塔出口 S02含量為300mg/Nm3，脫硫效率可達(dá)92.5%。
實施例2
脫硫裝置入口煙氣量為10000NmVh, S02濃度為4000mg/Nm3,溫 度為120。C;赤泥吸收漿液pH值為12.5,漿液固含量為20%;鼓泡管 的浸沒深度為200mm,吸收塔內(nèi)漿液pH值為6.0。在上迷條件下，吸 收塔出口 S02含量為250mg/Nm3，脫硫效率可達(dá)93.8%。
實施例3
脫硫裝置入口煙氣量為10000Nm3/h， S02濃度為4000mg/Nm3，溫 度為120'C;赤泥吸收漿液pH值為12.5,漿液固含量為20%;鼓泡管 的浸沒深度為200mm,吸收塔內(nèi)漿液pH值為7.0。在上述條件下，吸 收塔出口 S02含量為200mg/Nm3,脫石危效率可達(dá)95%。
權(quán)利要求
1. 一種利用鼓泡塔和赤泥漿液除去污染氣體中的SO2、SO3、HF、HCl或其它酸性氣體或其混合物的方法，它包括下列步驟a)使所述的污染氣體通過位于鼓泡塔上部的進(jìn)氣口進(jìn)入鼓泡塔，與通過位于所述進(jìn)氣口下方的噴嘴噴入鼓泡塔的赤泥漿液和經(jīng)由一端伸入赤泥漿液中的氧化風(fēng)管通入的氧化氣在鼓泡塔中接觸，發(fā)生氧化和中和反應(yīng)；b)由位于鼓泡塔中下部的排氣口排出凈化后的氣體；c)由塔下方的排液管排出漿液，使該漿液進(jìn)行沉淀而分離為濃漿液，其中讓濃漿液進(jìn)入堆場，讓上清液返回鼓泡塔或進(jìn)入下面的中和和再沉淀步驟；d)中和和再沉淀步驟向分離后的上清液中加入石灰乳進(jìn)行中和并且再沉淀而分離為濃漿液和上清液，讓濃漿液進(jìn)入堆場，讓上清液返回氧化鋁廠。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的污染氣體是含有S02、 S03、 HF、 HC1或其它酸性氣體或其混合物的煙氣。
3. 根椐權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的污染氣體是含有S02、S03或其混合物的煙氣。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述的氧化氣是空氣、氧 氣或其它含有氧氣的氣體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述的赤泥漿液的pH值 在12.5 ~ 13.0范圍內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述的氧化和中和反應(yīng)在 攪拌下進(jìn)行。
7. 根椐權(quán)利要求6所述的方法，其中所述的攪拌采用磁力攪拌器、 機(jī)械攪拌器或超聲波攪拌器進(jìn)行。
8. 根椐權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述的凈化后的氣體不含 有或基本上不含有S02、 S03、 HF或HC。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述的凈化后的氣體不含 有或基本上不含有S02和S03。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中提供加入石灰乳而將濃 漿液的pH值控制在在5 8，優(yōu)選6.0~7.0的范圍。
11. 赤泥漿液在根據(jù)權(quán)利要求1-10中任意一項所述的方法中的用途。
全文摘要
提供了利用赤泥作為吸收劑的鼓泡法脫硫工藝，它包括下列步驟a)使所述的污染氣體通過位于鼓泡塔上部的進(jìn)氣口進(jìn)入鼓泡塔，與通過位于所述進(jìn)氣口下方的噴嘴噴入鼓泡塔的赤泥漿液和經(jīng)由一端伸入赤泥漿液中的氧化風(fēng)管通入的氧化氣在鼓泡塔中接觸，發(fā)生氧化和中和反應(yīng)；b)由位于鼓泡塔中下部的排氣口排出凈化后的氣體；c)由塔下方的排液管排出漿液，使該漿液進(jìn)行沉淀而分離為濃漿液，其中讓濃漿液進(jìn)入堆場，讓上清液返回鼓泡塔或進(jìn)入下面的中和和再沉淀步驟；d)中和和再沉淀步驟向分離后的上清液中加入石灰乳進(jìn)行中和并且再沉淀而分離為濃漿液和上清液，讓濃漿液進(jìn)入堆場，讓上清液返回氧化鋁廠。本發(fā)明還提供了赤泥漿液在本發(fā)明的脫硫工藝中的用途。
文檔編號B01D53/80GK101480577SQ20081022681
公開日2009年7月15日 申請日期2008年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
發(fā)明者劉鵬程, 吳樹志, 明 張, 李永旺 申請人:北京博奇電力科技有限公司