本發(fā)明屬于脫硫灰資源化利用，涉及一種小蘇打脫硫灰資源再生循環(huán)利用方法。

背景技術(shù)：

1、小蘇打脫硫技術(shù)通過小蘇打研磨機(jī)系統(tǒng)提供的超細(xì)nahco3粉末，在高溫?zé)煔庵羞M(jìn)行膨化分解的過程中進(jìn)行脫硫反應(yīng)，脫硫效率高，無廢水和自煙產(chǎn)生，運(yùn)行阻力也較低，尤其適合應(yīng)用在煤氣鍋爐、焦?fàn)t等場(chǎng)合。目前小蘇打脫硫技術(shù)已成為煙氣脫硫的一種有效常用手段，其主要工藝是采用nahco3(小蘇打)作為脫硫劑，通過磨機(jī)研磨為15～20mm的超細(xì)粉末，噴入130～140℃以上的高溫?zé)煔庵?，在煙道和反?yīng)器內(nèi)膨化分解生成na2co3、h2o和co2。在高溫作用下，顆粒體積迅速增加，顆粒表面形成多孔結(jié)構(gòu)，與煙氣充分接觸，發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，與so2、hc1等酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到脫除酸性氣體的作用，主要反應(yīng)參見反應(yīng)式(1)和(2)所示，副反應(yīng)參見反應(yīng)式(3)和(4)所示；

2、2nahco3(s)?＝?na2co3(s)?+?h2o(g)?+?co2(g)????????????????????????(1)

3、so2(g)?+o2(g)?+?na2co3(s)?＝na2so4(s)?+?co2(g)?????????????????????(2)

4、so3(g)?+?na2co3(s)?＝na2so4(s)?+?co2(g)???????????????????????????(3)

5、2hcl(g)?+?na2co3(s)?＝?2nacl(s)?+?co2(g)??????????????????????????(4)

6、利用小蘇打脫硫技術(shù)獲得的鈉基脫硫灰的主要成分是硫酸鈉，同時(shí)存在亞硫酸鈉、氯化鈉，具體參見表1所示。

7、表1鈉基脫硫灰的成分

8、

9、當(dāng)前鈉基脫硫灰屬于一般固廢，一般會(huì)按照固廢的方法進(jìn)行填埋或者焚燒處理。根據(jù)表1所示的成分表可知硫酸鈉占85％以上，是一種大宗的化學(xué)原料。若直接把脫硫灰進(jìn)行填埋或者焚燒是一種資源的浪費(fèi)。另外填埋或焚燒還存在二次污染問題，填埋會(huì)存在可溶性鹽易遷移的潛在危害，一旦可溶性鹽遷移到土壤、水體中，造成會(huì)導(dǎo)致土壤鹽漬化加重；其中的鈉離子會(huì)置換土壤膠體表面的鈣離子等，造成士壤結(jié)構(gòu)破壞，使土壤板結(jié)；這種板結(jié)的土壤通氣性和透水性變影響植物根系的生長(zhǎng)和對(duì)水分、養(yǎng)分的吸收。高鹽固廢直接焚燒，會(huì)對(duì)焚燒爐爐內(nèi)襯耐火材料具有較強(qiáng)的侵蝕作用，造成耐火材料產(chǎn)生裂紋甚至脫落，給焚燒爐連續(xù)穩(wěn)定化操作帶來了極大的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。

10、中國(guó)專利cn114751429b公開了一種脫硫灰制小蘇打的處理工藝，主要介紹了小蘇打脫硫灰經(jīng)溶解除雜后和碳酸氫銨反應(yīng)獲得碳酸氫鈉的過程，但是對(duì)于分離小蘇打后的母液該專利是將其做成雜鹽，這樣的工藝路徑不僅降低碳酸氫銨、硫酸鈉的利用率，還會(huì)再生新的固廢。

11、中國(guó)專利公開號(hào)cn118180104?a公開了一種鈉基脫硫灰資源化利用的方法，介紹了小蘇打脫硫灰經(jīng)過溶解、過濾、除雜、蒸發(fā)結(jié)晶制成硫酸鈉的方法，該方法的優(yōu)點(diǎn)是基于小蘇打脫硫灰的性質(zhì)對(duì)硫酸鈉的雜質(zhì)去除獲得高純度的硫酸鈉。該方法的缺點(diǎn)是硫酸鈉的價(jià)值低，該發(fā)明專利描述的方法可能存在成本高的情況，且除雜方法復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種小蘇打脫硫灰資源再生循環(huán)利用方法，以小蘇打脫硫灰為原料，采用前處理除雜和復(fù)分解反應(yīng)制備碳酸氫鈉(小蘇打)，不僅實(shí)現(xiàn)了小蘇打脫硫灰的資源化利用，而且工藝純凈，無新的固廢產(chǎn)生。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種小蘇打脫硫灰資源再生循環(huán)利用方法，包括以下步驟：

4、s1，小蘇打脫硫灰經(jīng)過前處理除雜獲得硫酸鈉溶液；

5、s2，將碳酸氫銨溶液加入到硫酸鈉溶液中，通過復(fù)分解反應(yīng)后獲得碳酸氫鈉和剩余母液；

6、s3，將剩余母液進(jìn)行加熱處理，碳酸氫銨分解成二氧化碳和氨氣，之后的剩余母液通過蒸發(fā)結(jié)晶獲得硫酸銨和硫酸鈉。

7、優(yōu)選的，所述步驟s1中，所述前處理除雜工藝如下：

8、s11，用水溶解小蘇打脫硫灰：

9、s12，采用電絮凝法進(jìn)行除雜，之后經(jīng)靜置、沉降、過濾后獲得硫酸鈉溶液。

10、優(yōu)選的，所述步驟s11中，在用水溶解小蘇打脫硫灰時(shí)，控制水灰比為3～4:1，溶解溫度為35℃～40℃。

11、優(yōu)選的，所述s12中，所述電絮凝法除雜過程中，電絮凝的電極材料為鋁或鐵，通電的電流密度為5～60a/m2，通電時(shí)間為30～60min。

12、優(yōu)選的，所述步驟s12中，所述硫酸鈉溶液中，硫酸鈉的濃度為240g/l～280g/l。

13、優(yōu)選的，所述步驟s2中：

14、所述硫酸鈉和碳酸氫銨的質(zhì)量比為1.1～1.5：1；

15、所述復(fù)分解反應(yīng)的反應(yīng)溫度為35℃～40℃；

16、在所述復(fù)分解反應(yīng)中，以固體形式析出的碳酸氫鈉用熱水洗滌后進(jìn)行干燥，干燥后的碳酸氫鈉占所述碳酸氫銨投加量的50％～60％。

17、優(yōu)選的，所述步驟s3中：

18、所述加熱處理溫度為60℃～65℃；

19、所述蒸發(fā)結(jié)晶的蒸發(fā)溫度為90℃～100℃。

20、本發(fā)明具有以下幾點(diǎn)有益效果：

21、1、本發(fā)明以小蘇打脫硫灰為原料，通過復(fù)分解反應(yīng)制備出的小蘇打和硫酸銨，小蘇打作為脫硫劑返回脫硫系統(tǒng)，硫酸銨可作為工業(yè)品外銷，實(shí)現(xiàn)了資源循環(huán)利用的創(chuàng)新；

22、2、本發(fā)明的前處理除雜采用電絮凝除雜原理，通過一步除雜實(shí)現(xiàn)了小蘇打脫硫灰中雜質(zhì)的去除，整個(gè)除雜過程簡(jiǎn)單；

23、3、本發(fā)明通過復(fù)分解反應(yīng)制備出小蘇打后，繼續(xù)對(duì)母液加熱，分解碳酸氫銨，分解后的產(chǎn)物可回用到復(fù)分解反應(yīng)中；

24、4、本發(fā)明的小蘇打脫硫灰資源再生循環(huán)利用方法，能夠?qū)崿F(xiàn)資源循環(huán)，工藝純凈，且整個(gè)過程無“三廢”產(chǎn)生。

技術(shù)特征：

1.一種小蘇打脫硫灰資源再生循環(huán)利用方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小蘇打脫硫灰資源再生循環(huán)利用方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述前處理除雜工藝如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小蘇打脫硫灰資源再生循環(huán)利用方法，其特征在于，所述步驟s11中，在用水溶解小蘇打脫硫灰時(shí)，控制水灰比為3～4:1，溶解溫度為35℃～40℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小蘇打脫硫灰資源再生循環(huán)利用方法，其特征在于，所述s12中，所述電絮凝法除雜過程中，電絮凝的電極材料為鋁或鐵，通電的電流密度為5～60a/m2，通電時(shí)間為30～60min。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小蘇打脫硫灰資源再生循環(huán)利用方法，其特征在于，所述步驟s12中，所述硫酸鈉溶液中，硫酸鈉的濃度為240g/l～280g/l。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小蘇打脫硫灰資源再生循環(huán)利用方法，其特征在于，所述步驟s2中：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小蘇打脫硫灰資源再生循環(huán)利用方法，其特征在于，所述步驟s3中：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種小蘇打脫硫灰資源再生循環(huán)利用方法，包括以下步驟：S1，小蘇打脫硫灰經(jīng)過前處理除雜獲得硫酸鈉溶液；S2，將碳酸氫銨溶液加入到硫酸鈉溶液中，通過復(fù)分解反應(yīng)后獲得碳酸氫鈉和剩余母液；S3，將剩余母液進(jìn)行加熱處理，碳酸氫銨分解成二氧化碳和氨氣，之后的剩余母液通過蒸發(fā)結(jié)晶獲得硫酸銨和硫酸鈉。本發(fā)明以小蘇打脫硫灰為原料，采用前處理除雜和復(fù)分解反應(yīng)制備小蘇打，不僅實(shí)現(xiàn)了小蘇打脫硫灰的資源化利用，而且工藝純凈，無新的固廢產(chǎn)生。

技術(shù)研發(fā)人員：趙倩倩,吳廷煒,張沈裔,許澧鳴,楊文濱,胡會(huì)軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寶武集團(tuán)環(huán)境資源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9