[发明专利]火力煤电厂烟气脱硫石膏废渣的分离回收利用方法

说明书

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Na₂SO₄或硫酸钾K₂SO₄、Fe(OH)₃、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。

所属技术领域：

本发明涉及无机化学工业技术领域，特别是火力煤电厂烟气脱硫石膏废渣的分离回收利用方法。

背景技术：

现有火力煤电厂烟气脱硫必将产生大量的石膏废渣，造成了巨大的资源浪费和环境压力，但现有技术还没有有效的对此石膏废渣进行资源化回收利用的方法。

烟气脱硫石膏废渣的主要矿物组成：

而现有技术《辽宁化工》--《硫酸钙制取硫酸钾的实验研究》(第39卷第二期，2010年2月，阳铁建，湖南化工职业技术学院)，用石膏和氯化钾在氨水(NH₃-H₂O)存在的条件下生成硫酸钾沉淀和水溶性氯化钙。其原理是在氨水(NH₃-H₂O)存在的条件下，K₂SO₄在水溶液中溶解度下降而沉淀回收；硫酸钙与氯化钾质量配比为1∶1、氨水浓度为35％；但同时由于生成物氯化钙中的钙离子对氨又具有络合作用而导致水溶液中游离的氨水(NH₃-H₂O)浓度的大幅度降低，进而同时出现两种副反应：

CaSO₄+H₂O+K₂SO₄＝CaSO₄.K₂SO₄.H₂O及

CaCL₂+2K₂SO₄+H₂O＝CaSO₄.K₂SO₄.H₂O+2KCL

(CaSO₄.K₂SO₄.H₂O是水不溶性的钾石膏)。在上述现有技术中，氨水(NH₃-H₂O)的浓度与K₂SO₄沉淀成正比，CaCL₂与其氨水络合物成正比，氨水浓度是必然要大幅下降的，K₂SO₄的水溶解度是必然要上升的(K₂SO₄沉淀必然大幅减少)，成亦氨水败亦氨水；这样就必然出现下述不可克服的技术矛盾点：(一).K₂SO₄实际收率太低，过量的KCL和CaCL₂混合物难以分离，难以产业化；(二).在分离石膏中，上述现有技术产生的钾石膏和SiO₂等混合物难以分离，必将产生新的废渣。(三).由于氨水浓度的必然降低，K₂SO₄水溶解度必然提高，而石膏CaSO₄难溶于水(其水溶解度小于0.21)，而K₂SO₄的水溶解度在7.4-24.1之间(0℃--100℃)，所以CaSO₄+2KCL＝K₂SO₄+CaCL₂主反应式必然向反方向进行(移动)，K₂SO₄的得率不超过石膏CaSO₄的水溶解度；(四)氨水同时也使KCL的水溶解度降低，反应向反方向移动。(五)工业火力煤电厂烟气脱硫石膏化学成分非常复杂，远不是仅转化石膏那样简单，现有技术的K₂SO₄化学纯度太低，产品应用价值低。