[发明专利]利用水镁石浆液脱硫方法

说明书

技术领域

本发明是关于利用天然水镁石[Mg(OH)₂]浆液进行脱硫的一种脱硫方法。

水镁石由于其结构及热特性原因，对脱硫效果具有直接的影响，不可能所有水镁石都能满足脱硫的要求，因此选择符合脱硫条件的水镁石原料是很重要的。

本发明从技术层面确定了在脱硫工程中符合条件的水镁石的结构和热特性范围。

水镁石原料经过选择、粉碎制成粉末，再与水混合制备成水镁石浆液，进行脱硫时，通过提高反应器中循环水的温度及增加水镁石浆液的活性，从而达到了理想的脱硫目的。

背景技术

对排放气污染物中的硫化物(SO_X)的脱硫方法，目前主要有湿法排放气脱硫法及石膏-石灰法、苛性钠法等。其中石膏法虽然其原料价格低，但需装置的大型化，故需加大设备投资，而且副产物石膏的处理问题限制其适应性。苛性钠法虽具有装置小型化的优点，但其药品价高，来源、运输及操作方面均有不便之处。

另外，利用氢氧化镁的湿法排放气脱硫装置，因其排放气的脱硫和脱除污染物的效率高，被认为是经济上也合适的一种脱硫方法。在湿法排放气脱硫时使用的氢氧化镁，过去是用菱镁矿提炼的焙烧氧化镁加以粉碎后用水混合，进而在常压以上的条件下，提高温度，将把焙烧氧化镁中的氧化镁进行水解而制取。但这种制法要获得高水解率需大量的时间，生产效率低。而且，为获取焙烧氧化镁需要用高温焙烧原料矿-菱镁矿，故还存在能源费用高的问题。

另外，水镁石(Brucite)又是一种被称之为氢氧镁石的天然矿物。这种水镁石可以替代由焙烧氧化镁的水解而制取的氢氧化镁进而用在脱硫工程中，但到目前为止尚无此方面的报道。

发明内容

本发明的首要目的就是提供一种从前被认为不可能工业化的脱硫方法，即用水镁石脱除排放气中硫化物(SO_X)的水镁石浆液法脱硫；其次，为上述目的提供从结构及热方面稳定的水镁石浆液。

本发明者推测：到目前为止尚无水镁石在脱硫工程中使用的先例，可能是水镁石在一般脱硫工艺条件下，效率低或者存在其它不适宜的原因。为了搞清究竟什么原因，便开始对水镁石的结构及其脱硫法进行研究。虽然水镁石的结构与由焙烧氧化镁水解而制取的氢氧化镁相同，但从微观上看其结构及热稳定性方面比后者更稳定，基于水镁石的这一特性而认识到水镁可利用于脱硫工程。

本发明的目的是这样实现的：用水镁石脱除氧化硫(SO_X)的方法，该方法包括水镁石(Brucite)的选择，粉末的制备阶段、水镁石与水混合取得水镁石浆液阶段和用水镁石浆液与含有氧化硫的排放气相接触脱除其中氧化硫(SO_X)的阶段。

在本发明中所使用的水镁石粉末在氮气保护下以5℃/分速度进行加热热分析(Thermal Gravimetric Analysis；TGA)时，第一次主要重量减少区域内，热分解速度最高温度为423±25℃为其特征；第二次主要重量减少区域内热分解速度最高温度为708±30℃为其特征；另外，X-射线图像分析峰(0，0，1)峰值比峰(1，0，1)的峰值更强。在脱硫工程中所投入的水镁石浆液浓度约为20-50％较理想。另外，用水镁石浆液接触含有硫化物的排放气脱除硫化物的湿法反应温度，即循环水的温度在55～75℃范围较为理想，水镁石浆液在较常压略高压力和70～150℃的温度下进行活性化较为理想。

另外，本发明还提供上述脱硫工程中所使用的水镁石浆液。

本发明提供了利用水镁石浆液脱硫的新方法。水镁石系Mg(OH)₂的天然矿物，以前一直认为不能应用于脱硫工程。利用水镁石浆液脱硫的新方法，将大幅降低企业用于脱硫工程的费用，提高企业的经济性，同时显著提高了脱硫效果。

本方法与目前采用的高价水解[Mg(OH)₂]脱硫法相比，原料易得，成本低，简化工艺，脱硫效果好，本发明对今后脱硫工程具有重要意义。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围将不仅局限于下列内容的表述。

图1是对本发明的一个实例中所使用的水镁石A进行X-射线图像分析所取得的X-射线衍射典型图；

图2是对过去所使用的水解氢氧化镁〔Mg(OH)₂〕进行X-射线图像分析所取得的X-射线衍射典型图；

图3是对本发明的一个实例中所使用的水镁石进行热分析(Thermal Gravimetric Analysis)所取得的图；