一種氟化銨廢水制備磷礦漿脫硫劑的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種磷礦漿吸收二氧化硫技術中磷礦漿的制備方法，屬于工業廢氣凈化吸收劑制備技術領域。
【背景技術】
[0002]工業過程中產生大量的含低濃度二氧化硫的煙氣。目前，我國低濃度二氧化硫治理技術主要有石灰石-石膏濕法脫硫、氨法脫硫、活性炭吸附脫硫、磷礦漿脫硫等。磷礦粉中除含有磷元素外，也含有0.9?1.5% Fe203、0.4?0.6% MnO2以及其他組分。磷礦漿脫硫過程中，礦漿中過渡金屬元素Fe、Mn以及微量稀土元素可作為脫硫的催化劑，在液相體系中將二氧化硫催化氧化為硫酸。磷礦漿脫硫技術在磷化工生產企業煙氣脫硫中有明顯的優勢;但受煙氣量波動以及煙氣中二氧化硫濃度變化的影響，磷礦漿對二氧化硫的吸收效率很不穩定。隨著大氣污染物排放標準日益嚴格，必然要求現有的磷礦漿脫硫技術具備適應氣量波動及濃度波動的能力。為此，優化吸收過程的工藝操作條件、制備吸收效率穩定的脫硫吸收劑等成為研究人員關注的重點。

【發明內容】

[0003]本發明旨在提供一種磷礦漿脫硫劑的制備方法，具體采用磷化工企業中排放的氟化銨廢水和磷礦粉制備脫硫吸收劑，從而吸收煙氣中的低濃度二氧化硫。該方法以廢治廢，具有工藝設施簡單、操作運行費用低、原料價廉易得等特征。
[0004]本發明利用氟化銨廢水中的氨絡合磷礦漿中過渡金屬離子鐵離子，絡合后的鐵離子能穩定地存在于吸收漿液中，避免了鐵離子生成沉淀物而導致液相中鐵離子濃度明顯降低;絡合后的鐵離子作為催化劑，在液相體系中穩定地將二氧化硫催化氧化為硫酸。
[0005]本發明所述方法包括如下主要操作步驟:
(1)將P2O5含量為10?30%磷礦磨細至150?200目，85%礦粉過篩；
(2)將氟化銨廢水過濾，去除固體雜質，調整氨濃度0.5?4.0%，作為溶劑備用；
(3)將預處理后的氟化銨廢水與磨細的磷礦混合，經充分攪拌后制得脫硫吸收劑，吸收劑固含量為15?50%4田直為8.0?9.0。
[0006](4)配制的礦漿吸收劑輸送至循環槽，并經循環栗加壓送至噴淋吸收塔，吸收劑在吸收塔內與二氧化硫逆流接觸，吸收過程的液氣比為4?12L/m3，維持吸收循環液pH值不低于4.0，吸收效率可穩定在95%以上。
[0007](5)吸收操作進行一段時間后，當吸收劑漿液pH開始低于4.0時，按50%比例廢棄循環槽吸收母液，并補充新制備的吸收劑，以維持較高的脫硫效率。采用本發明制備的磷礦漿吸收劑，吸收劑失效時間可維持近3小時；相同條件下，傳統的磷礦漿吸收劑失效時間約為30分鐘。
[0008]本發明具有如下技術優勢:
(I)本發明以廢治廢，避免了磷化工企業含氟廢水的排放造成的環境影響問題，同時具有脫硫效率高、工藝設施簡單、操作簡便等特征。
[0009](2)與傳統磷礦漿脫硫技術相比，本發明制備的吸收劑脫硫持續時間長，脫硫效率穩定，二氧化硫煙氣濃度及氣量波動對二氧化硫吸收效率波動的影響大幅降低。
[0010](3)吸收飽和以后的吸收劑可以作為原料回用于磷酸生產，對濕法磷酸生產工藝無不良影響。
【附圖說明】
[0011]圖1氟化銨廢水制備磷礦漿脫硫劑并用于煙氣脫硫的工藝流程。
【具體實施方式】
[0012]以下結合附圖1對本發明的實施例作詳細說明。本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述實施例。
[0013]實施案例I
本實施案例所述氟化銨廢水制備磷礦漿脫硫劑的方法包括氟化銨廢水過濾及氨濃度調整、磷礦磨細及制漿等必須步驟，該案例成功應用于云南宜良某磷化工生產企業。氟化銨廢水含氨0.5?0.8%，經沉淀去除廢水中的固體物質，所得濾液存儲備用;將磷礦磨細至150目，85%物料過篩;將存儲備用的含氨濾液配制固含量為50%的磷礦漿脫硫劑，漿液pH值約為8.3。吸收塔直徑為3.5m，高為14m;待處理的煙氣量為35000m3/h，二氧化硫濃度為1800?2000mg/m3，氧含量為6.2%。將本發明制備的磷礦漿脫硫劑自漿液循環槽取出，經循環栗送至吸收塔進行兩級噴淋，并與待處理煙氣呈逆流接觸;吸收劑的循環量為250m3/h。一次性加入新礦漿后連續運行30小時，吸收漿液pH值下降至3.6，出口尾氣中二氧化硫濃度開始高于90mg/m3;此時，將循環槽內50%吸收漿引出，送至磷化工企業磷酸生產車間作為原料;之后，再往循環槽內添加等量新制備的磷礦漿脫硫劑以維持95%以上的脫硫效果。后期的連續運行操作過程中，維持95%以上脫硫效果時，采用本發明制備的吸收劑失效時間為3.5小時；相同條件下，傳統的磷礦漿吸收劑失效時間約為30分鐘。
[0014]實施案例2
本實施案例所述氟化銨廢水制備磷礦漿脫硫劑的步驟與實施例1完全相同，該實施案例應用于云南某公司3000Nm3/h硫酸尾氣治理中試工程。吸收塔直徑為1.2m，高為10m。待處理的硫酸尾氣量中二氧化硫濃度為600?800mg/m3，氧含量為4.8%;吸收過程液氣比為5L/m3，空塔氣速為1.5m/s。所采用的磷礦漿磨細至200目，85%物料過篩;所采用的氟化銨廢水含氨0.6?1.0%，經沉淀去除廢水中的固體物質后，調整濾液中氨濃度至4.0%，并用該儲備液配制固體物含量為40%的磷礦漿吸收劑，漿液pH值約為8.8 ο 一次性加入的新礦漿連續脫硫運行120小時后，吸收漿液pH值下降至4.0，出口尾氣中二氧化硫濃度開始高于50mg/m3;此時，將循環槽內50%吸收漿引出，并重新添加等量新制備的磷礦漿脫硫劑以維持穩定的脫硫效果。后期的連續運行操作過程中，維持95%以上脫硫效果時，采用本發明制備的吸收劑失效時間可達10小時。
【主權項】
1.一種氟化銨廢水制備磷礦漿脫硫劑的方法，其特征在于:采用磷化工企業中排放的氟化銨廢水和磷礦粉制備脫硫吸收劑，吸收煙氣中的低濃度二氧化硫;制備的吸收劑脫硫效率穩定，二氧化硫煙氣濃度及氣量波動對脫硫效率沒有明顯影響。2.根據權利要求1所述的一種氟化銨廢水制備磷礦漿脫硫劑的方法，其特征在于:將氟化銨廢水過濾，去除固體雜質，調整氨濃度0.5?4.0%，作為溶劑備用;磷礦磨細至150?200目，85%礦粉過篩。3.根據權利要求1所述的一種氟化銨廢水制備磷礦漿脫硫劑的方法，其特征在于:將預處理后的氟化銨廢水與磨細的磷礦混合，經充分攪拌后制得脫硫吸收劑，吸收劑固含量為15?50%，pH 值為 8.0?9.0。4.根據權利要求1所述的一種氟化銨廢水制備磷礦漿脫硫劑的方法，其特征在于:吸收過程磷礦漿循環量與待處理煙氣量的液氣比為4?12 L/m3;循環漿液pH值開始低于4.0時，引出50%吸收漿至磷化工企業磷酸生產車間作為生產原料，并重新添加等量新制備的磷礦漿吸收液至循環槽;連續運行過程中，當待處理煙氣中二氧化硫濃度為2000mg/m3左右時，吸收劑可在近3小時內穩定維持95%以上的脫硫效率。
【專利摘要】工業過程中產生大量的含低濃度二氧化硫的煙氣，磷礦漿脫硫在磷化工生產企業具有明顯的技術優勢而得到推廣與應用。受煙氣量波動以及煙氣中二氧化硫濃度變化的影響，磷礦漿對二氧化硫的吸收效率不夠穩定。本發明采用磷化工企業中排放的氟化銨廢水和磷礦粉制備脫硫吸收劑，從而吸收煙氣中的低濃度二氧化硫。將預處理后的氟化銨廢水與磨細的磷礦混合制得固含量為15～50%的脫硫吸收劑，其pH值為8.0～9.0；吸收過程液氣比控制為4～12？L/m3；當循環漿液pH值開始低于4.0時，廢棄50%的吸收漿，并重新添加等量新制備的磷礦漿吸收液至循環槽。制備的吸收劑脫硫效率穩定，二氧化硫煙氣濃度及氣量波動對二氧化硫吸收效率沒有明顯影響。該方法以廢治廢，具有工藝設施簡單、操作運行費用低、原料價廉易得等特征。
【IPC分類】B01D53/50, B01D53/80
【公開號】CN105536492
【申請號】CN201510986141
【發明人】寧平, 李永輝, 陶俊法, 劉樹根, 劉文政, 余勇才, 代云河, 賈麗娟, 尤艷剛
【申請人】昆明爾康科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月25日