專利名稱：一種燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及燒結煙氣脫硫領域，具體地講，涉及一種燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝。
背景技術：
燒結煙氣是冶金行業中混合料在高溫燒結成型過程中產生的廢氣。燒結煙氣中含有大量的氣體，同時含有大量粉塵、SO3氣體、氮氧化物、含氯化合物和金屬化合物等成分。若不對煙氣中的氣體進行處理，而將燒結煙氣直接排放到大氣中，則會對環境造成巨大的影響。煙氣脫硫技術是控制煙氣中的SA氣體進入大氣中的重要技術。目前煙氣脫硫技術主要包括石灰石-石膏法、旋轉噴霧干燥法、電子束輻射法、脈沖電暈等離子法等。而在眾多煙氣脫硫方法中，吸收液循環吸收法是一種綜合利用較好的煙氣脫硫方法。吸收液循環吸收法的整個系統包括二氧化硫吸收系統和二氧化硫解吸系統。在二氧化硫吸收系統中，含有大量SO2氣體、大量粉塵、SO3氣體、氮氧化物、含氯化合物和金屬化合物等成分的煙氣與脫硫溶液(吸收液)接觸，從而煙氣中的SO2氣體、粉塵、SO3氣體、氮氧化物、含氯化合物和金屬化合物等成分進入脫硫溶液形成含有大量SA的“富液”;在二氧化硫解吸系統中，含有上述成分的富液解吸出SO2氣體，SO2氣體得到回收利用。這樣，SO2 氣體被解吸出的燒結煙氣脫硫溶液含有大量的懸浮物、金屬離子、S042-、Cl—、NO3-等，使得脫硫溶液變成不含SA且被懸浮物、金屬離子、so42\ cr、NO3-等劣化的“貧液”。為了使劣化的脫硫貧液在整個系統中繼續用于循環吸收燒結煙氣，需要對脫硫貧液進行復蘇，使其中的大量的懸浮物、金屬離子、so42_離子、CI_、NO3_等除去或部分地除去，以便于在二氧化硫吸收系統中用于吸收煙氣。目前，主要利用離子交換樹脂對脫硫貧液進行復蘇。在利用離子交換樹脂對脫硫貧液進行復蘇的情況下，離子交換樹脂既作為脫硫貧液中的懸浮物等的過濾器，又用于脫除脫硫貧液中的S042_、Cr、N03-等。脫硫貧液中的懸浮物以及i^3+、Cu2+、Mg2+、Pb2+等金屬離子形成的沉淀會造成離子交換樹脂的板結。同時，在高濃度SO42-的存在下，離子交換樹脂不能有效地脫除脫硫貧液中的cr和NO3_，造成脫硫溶液中cr和NO3_的積累，另外，利用離子交換樹脂對脫硫貧液進行復蘇時，大量的金屬離子因不能被離子交換樹脂除去而會在脫硫溶液中富集，這些都會使脫硫溶液的吸收效果劣化。

發明內容
為了克服現有技術中的上述和/或其他問題，提供一種能夠將脫硫貧液中的懸浮物、金屬離子、S042\ Cl—、NO3-等有效地除去的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝。根據本發明的一方面，一種燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝可以包括以下步驟a)將 SO2氣體被解吸出的燒結煙氣脫硫貧液進行沉降以除去所述脫硫貧液中的懸浮物；b)向步驟a中得到的溶液中加入堿性氫氧化物以將溶液中的部分金屬陽離子形成沉淀除去；c)利用NaOH調節在步驟b中得到的溶液中Na+和S042_的濃度使Na+和S042_的摩爾濃度比在1.4-2 1的范圍內；d)將步驟c中得到溶液冷卻至0°C-10°C的溫度范圍內以將溶液中的 Na+和SO/—結晶形成芒硝除去；e)將步驟d中得到的溶液通過陰離子交換樹脂以除去溶液中的部分陰離子，從而得到復蘇溶液。根據本發明的另一方面，一種燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝可以包括以下步驟a) 將SO2氣體被解吸出的燒結煙氣脫硫貧液進行沉降以除去所述脫硫貧液中的懸浮物；b)向步驟a中得到的溶液中加入堿性氫氧化物以將溶液中的部分金屬陽離子形成沉淀除去；C) 利用NaOH調節在步驟b中得到的溶液中Na+和S042_的摩爾濃度使Na+和S042_的摩爾濃度比在1.4-2 1的范圍內；d)將步驟c中得到溶液冷卻至0°C-10°C的溫度范圍內以將溶液中的Na+和SO/—結晶形成芒硝除去；e)將步驟d中得到溶液的一部分通過離子交換樹脂以除去溶液中的部分陰離子；f)將步驟e中得到的溶液與在步驟d中得到溶液的另一部分混合，從而得到復蘇溶液。步驟d中得到的溶液的所述一部分的可以是在步驟d中得到的溶液總量的30% -100%。根據本發明的另一方面，一種燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝可以包括以下步驟a) 將SO2氣體被解吸出的燒結煙氣脫硫貧液進行沉降以除去所述脫硫貧液中的懸浮物；b)向步驟a中得到的溶液中加入堿性氫氧化物以將溶液中的部分金屬陽離子形成沉淀除去；C) 利用NaOH調節在步驟b中得到溶液的一部分中的Na+和S042_的摩爾濃度使Na+和S042_的摩爾濃度比在1.4-2 1的范圍內；d)將步驟c中得到的溶液冷卻至0°C-10°C的溫度范圍內以將溶液中的Na+和SO/—結晶形成芒硝除去；e)將步驟d中得到的溶液通過陰離子交換樹脂以除去溶液中的部分陰離子；f)將步驟e中得到的溶液與在步驟b中得到溶液的另一部分混合，從而得到復蘇溶液。步驟b中得到的溶液的所述一部分可以是在步驟b中得到的溶液總量的30% -100%。在步驟a中可以加入沉降劑。沉降劑可以為硅藻土。可以將在步驟a中沉降得到的懸浮物進行板框壓濾，板框壓濾得到的溶液與在步驟a中得到的溶液混合。還可以在步驟b中加入二乙基二硫代氨基甲酸鈉。堿性氫氧化物與二乙基二硫代氨基甲酸鈉的重量比可以為1 0.07至1 0.15。堿性氫氧化物可以為NaOH、Κ0Η、濃氨水、Ca (OH) 2或它們的任意組合。在步驟b中可以利用堿性氫氧化物將溶液的pH值控制在9-11的范圍內。可以將在步驟b中得到的金屬陽離子沉淀進行板框壓濾，板框壓濾得到的溶液與在步驟b中得到的溶液混合。可以在同一板框壓濾機中對在步驟a中得到的沉降物和在步驟b中得到的金屬陽離子沉淀物進行板框壓濾，壓濾所得到的溶液與步驟a中得到的溶液進行混合。在步驟C中可以利用NaOH調節溶液中Na+和S042_的摩爾濃度使Na+和S042_的摩爾濃度比在1.6-2 1的范圍內。可以將步驟c中得到溶液冷卻至5°C -10°C的溫度范圍內以將溶液中的Na+和 SO42-結晶形成芒硝除去。本發明的工藝在脫硫貧液進入離子交換樹脂之前，將脫硫貧液中的懸浮物、金屬離子和SO42-有效地除去，從而避免了脫硫貧液進入離子交換樹脂中引起離子交換樹脂的板結的缺陷，并且能夠將脫硫貧液中的氯離子和硝酸根離子通過離子交換樹脂有效地除去。


圖1是根據本發明的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝的流程圖。圖2和圖3是根據本發明的變型得到的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝的流程圖。
具體實施例方式為了使吸收液循環吸收法中的脫硫溶液能夠被循環利用并且使被解吸出的脫硫貧液能夠再次有效地吸收SO2,本發明的工藝在脫硫貧液進入二氧化硫吸收系統之前對脫硫貧液進行了復蘇，使脫硫貧液中的懸浮物、金屬離子、SO42-以及Cl—和NO3-依次除去。脫硫貧液中的懸浮物主要來源于燒結煙氣中的粉塵，懸浮物包括Si02、TiO2、硫酸鋁鈣、硫酸鈣、亞硫酸鈣等。金屬離子主要為由Ca、Mg、Fe、Hk Al、Cr、Ti、Cu等金屬元素形成的離子。下面將參照附圖和具體實施例來詳細地描述本發明的示例性實施例。圖1是根據本發明的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝的流程圖。參照圖1，首先將SO2氣體被解吸出的燒結煙氣脫硫貧液在沉降槽中進行靜止沉降，以將脫硫貧液中的懸浮物除去。脫硫貧液在沉降槽中分層，其中，上層為清液，下層為懸浮物。這里，可以對下層懸浮物進行板框壓濾，壓濾得到的溶液可以與上層清液混合。此外， 在懸浮物的沉降過程中可以加入諸如硅藻土的沉降劑以加速懸浮物的沉降。然后，向上述步驟中得到的懸浮物被除去的溶液中加入堿性氫氧化物，以將溶液中的部分金屬陽離子形成沉淀除去。這里可以使用NaOH、Κ0Η、濃氨水、Ca(OH) 2或它們的任意組合將溶液的pH值控制在9-11的范圍內，以便于部分金屬離子形成氫氧化物固體。這里優選地采用NaOH來調節溶液的PH值，以免帶入新的陽離子雜質。優選地，將二乙基二硫代氨基甲酸鈉與堿性氫氧化物一起加入所述懸浮物被除去的溶液中，以最大化地降低溶液中金屬元素的含量。二乙基二硫代氨基甲酸鈉能夠增強金屬離子在堿性介質中的沉淀能力，同時，二乙基二硫代氨基甲酸鈉能與金屬離子形成穩定性更強的有機螯合物沉淀。因此，通過將堿性氫氧化物與二乙基二硫代氨基甲酸鈉和堿性氫氧化物一起加入，能夠最大化地降低溶液中的雜質濃度。這里，堿性氫氧化物與二乙基二硫代氨基甲酸鈉的重量比可以為1 0.07至1 0.15。可以采用靜止沉降的方式使形成的氫氧化物固體與溶液分離。可以對從溶液分離出的氫氧化物固體進行板框壓濾，壓濾得到溶液可以與氫氧化物固體被除去的溶液混合。在上述的步驟中，可以在同一板框壓濾機中對懸浮物的沉降物和金屬陽離子沉淀物進行板框壓濾，壓濾所得到的溶液可以與懸浮物被除去的溶液進行混合。這樣，可以簡化工藝流程。然后，利用NaOH調節溶液中Na+和S042_的濃度使Na+和S042_的摩爾濃度比在 1.4-2 1的范圍內，優選地使Na+和SO/—的摩爾濃度比在1.6-2 1的范圍內。將溶液冷卻至0°C -IO0C的溫度范圍內，優選地將溶液冷卻至5°C -IO0C的溫度范圍內以將溶液中的Na+和SO/—結晶形成芒硝除去。這里可以采用離心分離機將芒硝和液體分離。然后，將芒硝被除去的液體通過陰離子交換樹脂，以將溶液中的Cl—和NO3-除去。 根據本發明的示例性實施例，不對冷凍結晶得到的溶液與陰離子交換樹脂的接觸方式進行特定的限定，例如，可以將陰離子交換樹脂浸漬在冷凍結晶得到的溶液中，也可以將冷凍結晶后得到的溶液通過陰離子交換樹脂。因此，通過上述步驟完成了根據本發明的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝。圖2和圖3是根據本發明的變型得到的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝的流程圖。參照圖2，除以下流程之外，圖2中的流程與圖1中的流程相同僅將冷凍結晶后得到的溶液的一部分通過離子交換樹脂以除去溶液中的部分陰離子；通過離子交換樹脂的溶液與冷凍結晶后得到的溶液的另一部分混合，從而完成脫硫貧液的復蘇。其中，冷凍結晶后得到的溶液中經過離子交換樹脂的一部分溶液是冷凍結晶中的得到的溶液總量的 30% -100%。在本示例性實施例中，雖然僅將一部分溶液通過離子交換樹脂，但得到的復蘇溶液仍能滿足對燒結煙氣中SA氣體吸收的要求。參照圖3，除以下流程之外，圖3中的流程與圖1中的流程相同僅將氫氧化物沉淀被除去的溶液中的一部分依次經過冷凍結晶和通過陰離子交換樹脂，最后與氫氧化物沉淀被除去的溶液的另一部分混合，從而完成脫硫貧液的復蘇。其中，氫氧化物沉淀被除去的溶液中的所述一部分溶液是與氫氧化物沉淀被脫除的溶液總量的30% -100%。在本示例性實施例中，雖然僅將一部分溶液通過冷凍結晶和離子交換樹脂處理，但得到的復蘇溶液仍能滿足對燒結煙氣中SA氣體吸收的要求。實施例1首先，將氣體被解吸出的主要成分如表1中所示的燒結煙氣脫硫貧液在沉降槽中進行靜止沉降。對沉降槽中的下層懸浮物進行板框壓濾，得到的壓濾溶液與上層清液進行混合。然后，向上述懸浮物被除去的溶液中加入重量比為1 0. 15的NaOH和二乙基二硫代氨基甲酸鈉，將溶液的PH值調節至9，從而溶液中的大部分金屬離子形成氫氧化物沉淀。采用靜止沉降的方式使溶液分層，并對下層的氫氧化物沉淀進行板框壓濾，壓濾得到的溶液與氫氧化物被除去的上層清液混合。然后，利用NaOH調節溶液中Na+和S042_的濃度使Na+和S042_的摩爾濃度為在 1.4 1。將溶液冷卻至0°C，從而溶液中Na+和SO/—結晶形成芒硝，利用離心分離機將芒硝和液體分離。最后，將芒硝被除去的液體通過陰離子交換樹脂，以將溶液中的Cl_和N03_除去。 從而得到脫硫復蘇溶液。得到的脫硫復蘇溶液中的雜質的主要含量如表1中所示。表 權利要求
1.一種燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，所述工藝包括以下步驟a)將氣體被解吸出的燒結煙氣脫硫貧液進行沉降以除去所述脫硫貧液中的懸浮物；b)向步驟a中得到的溶液中加入堿性氫氧化物以將溶液中的部分金屬陽離子形成沉淀除去；c)利用NaOH調節在步驟b中得到的溶液中Na+和S042_的濃度使Na+和S042_的摩爾濃度比在1.4-2 1的范圍內；d)將步驟c中得到溶液冷卻至0°C-10°C的溫度范圍內以將溶液中的Na+和SO42-結晶形成芒硝除去；e)將步驟d中得到的溶液通過陰離子交換樹脂以除去溶液中的部分陰離子，從而得到復蘇溶液。
2.一種燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，所述工藝包括以下步驟a)將氣體被解吸出的燒結煙氣脫硫貧液進行沉降以除去所述脫硫貧液中的懸浮物；b)向步驟a中得到的溶液中加入堿性氫氧化物以將溶液中的部分金屬陽離子形成沉淀除去；c)利用NaOH調節在步驟b中得到的溶液中Na+和S042_的摩爾濃度使Na+和S042_的摩爾濃度比在1.4-2 1的范圍內；d)將步驟c中得到溶液冷卻至0°C-10°C的溫度范圍內以將溶液中的Na+和SO42-結晶形成芒硝除去；e)將步驟d中得到溶液的一部分通過離子交換樹脂以除去溶液中的部分陰離子；f)將步驟e中得到的溶液與在步驟d中得到溶液的另一部分混合，從而得到復蘇溶液。
3.如權利要求2所述的煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，步驟d中得到的溶液的所述一部分的是在步驟d中得到的溶液總量的30% -100%。
4.一種燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，所述工藝包括以下步驟a)將氣體被解吸出的燒結煙氣脫硫貧液進行沉降以除去所述脫硫貧液中的懸浮物；b)向步驟a中得到的溶液中加入堿性氫氧化物以將溶液中的部分金屬陽離子形成沉淀除去；c)利用NaOH調節在步驟b中得到溶液的一部分中的Na+和S042_的摩爾濃度使Na+和 SO42-的摩爾濃度比在1. 4-2 1的范圍內；d)將步驟c中得到的溶液冷卻至0°C-10°C的溫度范圍內以將溶液中的Na+和SO42-結晶形成芒硝除去；e)將步驟d中得到的溶液通過陰離子交換樹脂以除去溶液中的部分陰離子；f)將步驟e中得到的溶液與在步驟b中得到溶液的另一部分混合，從而得到復蘇溶液。
5.如權利要求4所述的煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，步驟b中得到的溶液的所述一部分是在步驟b中得到的溶液總量的30% -100%。
6.如權利要求1、2和4任一項所述的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，在步驟 a中加入沉降劑。
7.如權利要求6所述的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，所述沉降劑為硅藻土。
8.如權利要求1、2和4任一項所述的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，將在步驟a中沉降得到的懸浮物進行板框壓濾，板框壓濾得到的溶液與在步驟a中得到的溶液混合。
9.如權利要求1、2和4任一項所述的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，還在步驟b中加入二乙基二硫代氨基甲酸鈉。
10.如權利要求9所述的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，堿性氫氧化物與二乙基二硫代氨基甲酸鈉的重量比為1 0.07至1 0.15。
11.如權利要求1、2和4任一項所述的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，所述堿性氫氧化物為NaOH、Κ0Η、濃氨水、Ca (OH) 2或它們的任意組合。
12.如權利要求1、2和4任一項所述的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，在步驟b中利用堿性氫氧化物將溶液的pH值控制在9-11的范圍內。
13.如權利要求1、2和4任一項所述的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，將在步驟b中得到的金屬陽離子沉淀進行板框壓濾，板框壓濾得到的溶液與在步驟b中得到的溶液混合。
14.如權利要求1、2和4任一項所述的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，在同一板框壓濾機中對在步驟a中得到的沉降物和在步驟b中得到的金屬陽離子沉淀物進行板框壓濾，壓濾所得到的溶液與步驟a中得到的溶液進行混合。
15.如權利要求1、2和4任一項所述的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，在步驟c中利用NaOH調節溶液中Na+和S042_的摩爾濃度使Na+和S042_的摩爾濃度比在1. 6-2 1 的范圍內。
16.如權利要求1、2和4任一項所述的燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝，其特征在于，將步驟c中得到溶液冷卻至5°C -IO0C的溫度范圍內以將溶液中的Na+和S042—結晶形成芒硝除去。
全文摘要
本發明提供了一種燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝。該燒結煙氣脫硫貧液復蘇工藝包括以下步驟a)將SO2氣體被解吸出的燒結煙氣脫硫貧液進行沉降以除去所述脫硫貧液中的懸浮物；b)向步驟a中得到的溶液中加入堿性氫氧化物以將溶液中的部分金屬陽離子形成沉淀除去；c)利用NaOH調節在步驟b中得到的溶液中Na+和SO42-的濃度使Na+和SO42-的摩爾濃度比在1.4-2∶1的范圍內；d)將步驟c中得到溶液冷卻至0℃-10℃的溫度范圍內以將溶液中的Na+和SO42-結晶形成芒硝除去；e)將步驟d中得到的溶液通過陰離子交換樹脂以除去溶液中的部分陰離子，從而得到復蘇溶液。根據本發明的工藝可以使燒結煙氣脫硫貧液得到有效的復蘇，并可以防止離子交換樹脂的板結。
文檔編號B01D53/14GK102357329SQ201110210010
公開日2012年2月22日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者劉潘, 葉運高, 張初永, 王建山, 羅義文, 羅強, 邱正秋, 鄒維嘉, 黎建明 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團有限公司, 攀鋼集團研究院有限公司