发明名称 火力煤电厂烟气脱硫石膏废渣的分离回收利用方法
摘要 火力煤电厂烟气脱硫石膏废渣的分离回收利用方法,涉及无机化学工业技术领域。主要步骤:分别加稀硫酸和NaOH或KOH水溶液搅拌反应,回收石膏、正硅酸、硫酸钠Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>或硫酸钾K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>、Fe(OH)<sub>3</sub>、碱式碳酸镁或碳酸镁。主要应用于火力煤电厂烟气脱硫石膏废渣的分离回收。
申请公布号 CN104211104A 申请公布日期 2014.12.17
申请号 CN201410430509.X 申请日期 2014.08.23
申请人 耿兆翔 发明人 耿兆翔
分类号 C01F11/46(2006.01)I;C01B33/32(2006.01)I;C01B33/12(2006.01)I;C01D5/06(2006.01)I 主分类号 C01F11/46(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 火力煤电厂烟气脱硫石膏废渣的分离回收利用方法,其特征主要在于:火力煤电厂烟气脱硫石膏废渣的分离回收:一.向上述废渣加入50%以下的稀硫酸,搅拌反应,反应式:CaSO<sub>3</sub>+H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>=CaSO<sub>4</sub>+SO<sub>2</sub>+H<sub>2</sub>O;MgCO<sub>3</sub>+H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>=MaSO<sub>4</sub>+CO<sub>2</sub>↑+H<sub>2</sub>O;CaCO<sub>3</sub>+H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>=CaSO<sub>4</sub>+CO<sub>2</sub>+H<sub>2</sub>O;Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+3H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>=Fe<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>+3H<sub>2</sub>O;Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>+H<sub>2</sub>O→Al(OH)<sub>3</sub>;2Al(OH)<sub>3</sub>+3H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>=Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>+6H<sub>2</sub>O;Na<sub>2</sub>O+H<sub>2</sub>O=2NaOH;K<sub>2</sub>O+H<sub>2</sub>O=2KOH;2NaOH+H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>=Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>+2H<sub>2</sub>O;2KOH+H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>=K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>+2H<sub>2</sub>O;二、向上述(一)加入适量的水洗涤废渣,得到CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O和SiO<sub>2</sub>废渣及H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>、MgSO<sub>4</sub>、Fe<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>、Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>、Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>、K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>水溶液;三、将上述(二)的CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O、SiO<sub>2</sub>废渣进行处理:(1)常温下,向石膏CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O和SiO<sub>2</sub>废渣中加入足量的NaOH或KOH水溶液,使SiO<sub>2</sub>生成Na<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>或K<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>水溶液;将SiO<sub>2</sub>转化成水溶性物质;CaSO<sub>4</sub>与NaOH或KOH的反应是可逆反应,可以不考虑;SiO<sub>2</sub>+2NaOH=Na<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>+H<sub>2</sub>O;SiO<sub>2</sub>+2KOH=K<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>+H<sub>2</sub>O;CaSO<sub>4</sub>+2NaOH=Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>+Ca(OH)<sub>2</sub>,可逆反应;CaSO<sub>4</sub>+2KOH=K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>+Ca(OH)<sub>2</sub>,可逆反应;(2)将上述(1)沉淀或过滤,分离回收石膏CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O,使上述可逆反应向反方向移动,并得到Na<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>或K<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>水溶液;(3)向上述(2)的Na<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>水溶液或K<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>水溶液中加入适量的H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>;充分搅拌反应:使Na<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>生成Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>和正硅酸沉淀,或使K<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>生成K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>和正硅酸沉淀;回收正硅酸即原硅酸;Na<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>或K<sub>2</sub>SiO<sub>3</sub>含量可通过实验室检测,并据此计算H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>的加入反应量;(4)将上述(3)的硫酸钠Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>水溶液或硫酸钾K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>水溶液真空浓缩干燥,得到硫酸钠Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>或硫酸钾K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>;四、向上述(二)的H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>、MgSO<sub>4</sub>、Fe<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>、Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>、Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>、K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>水溶液中加入足量的Ca(OH)<sub>2</sub>反应,搅拌反应,反应式:H<sub>2</sub>SO<sub>3</sub>+Ca(OH)<sub>2</sub>=CaSO<sub>3</sub>+2H<sub>2</sub>O;MgSO<sub>4</sub>+Ca(OH)<sub>2</sub>=CaSO<sub>4</sub>↓+Mg(OH)<sub>2</sub>↓;Fe<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>+3Ca(OH)<sub>2</sub>=3CaSO<sub>4</sub>↓+2Fe(OH)<sub>3</sub>↓;Al<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>+3Ca(OH)<sub>2</sub>=3CaSO<sub>4</sub>↓+2Al(OH)<sub>3</sub>↓;Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>+Ca(OH)<sub>2</sub>=CaSO<sub>4</sub>↓+2NaOH可逆反应;K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>+Ca(OH)<sub>2</sub>=CaSO<sub>4</sub>↓+2KOH可逆反应;五、将上述(四)沉淀或过滤,分离CaSO<sub>3</sub>·1/2H<sub>2</sub>O和CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O,使上述可逆反应向正方向移动,将Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>或K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>完全转化成石膏CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O;并得到Mg(OH)<sub>2</sub>、Fe(OH)<sub>3</sub>、Al(OH)<sub>3</sub>的水相悬浮液;因CaSO<sub>3</sub>·1/2H<sub>2</sub>O数量少,可输入O<sub>2</sub>或空气,加热氧化得到CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O;回收石膏CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O;CaSO<sub>3</sub>·1/2H<sub>2</sub>O+1/2O<sub>2</sub>+H<sub>2</sub>O→CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O;六、将上述(五)的Mg(OH)<sub>2</sub>、Fe(OH)<sub>3</sub>、Al(OH)<sub>3</sub>的水相悬浮液过滤或沉淀,分离回收Mg(OH)<sub>2</sub>、Fe(OH)<sub>3</sub>、Al(OH)<sub>3</sub>;含NaOH和少量KOH的水溶液在下述(八)中循环利用,或在下述石膏CaSO<sub>4</sub>·2H<sub>2</sub>O和SiO<sub>2</sub>废渣的分离回收中循环利用;七、向上述(六)的Mg(OH)<sub>2</sub>、Fe(OH)<sub>3</sub>、Al(OH)<sub>3</sub>中加入适量的水和CO<sub>2</sub>或空气,搅拌反应,使Mg(OH)<sub>2</sub>与CO<sub>2</sub>充分反应,沉淀分离回收碱式碳酸镁或碳酸镁;八、再向上述(七)的Fe(OH)<sub>3</sub>、Al(OH)<sub>3</sub>水相悬浮液中加入NaOH/KOH,充分搅拌反应,使Al(OH)<sub>3</sub>生成铝酸钠或铝酸钾及水的水溶液,沉淀分离回收Fe(OH)<sub>3</sub>,并得铝酸钠或铝酸钾水溶液,再将铝酸钠或铝酸钾水溶液真空浓缩干燥,得到铝酸钠或铝酸钾;或利用Fe(OH)<sub>3</sub>、Al(OH)<sub>3</sub>在水中沉降速度的明显的和较大的差异,Fe(OH)<sub>3</sub>沉降速度快,Al(OH)<sub>3</sub>的沉降比Fe(OH)<sub>3</sub>要缓慢和落后5‑10分钟,这就可以分离先沉淀的Fe(OH)<sub>3</sub>,过滤Fe(OH)<sub>3</sub>,再沉淀或过滤Al(OH)<sub>3</sub>,回收Al(OH)<sub>3</sub>,水循环利用。
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