[发明专利]一种燃煤循环流化床锅炉尾气磷矿浆脱硫并联产磷酸铵镁的方法

说明书

本发明公开了一种燃煤循环流化床锅炉尾气磷矿浆脱硫并联产磷酸铵镁的方法：锅炉尾气采用磷矿浆脱硫，吸收SO₂的磷矿浆中再补充稀硫酸，使磷矿浆中镁元素并转化为硫酸镁溶于液相，液相中镁离子富集后，过滤，得到磷矿浆脱镁滤液，加入氮源，制备得到副产品磷酸铵镁。本发明方法高效地用了磷矿浆作为脱硫剂的同时去除了磷矿浆中的镁元素，制得副产品磷酸铵镁，同时解决了多个技术难题。

技术领域

本发明属于锅炉尾气处理领域，具体涉及一种燃煤循环流化床锅炉尾气磷矿浆脱硫并联产磷酸铵镁的方法。

背景技术

近年来，我国煤炭消耗量约占能源消耗总量的75％。随着我国工业化和城市化的步伐不断加快，能源消耗仍将持续攀升，煤炭等一次性能源消耗占主导地位的现状不会改变，我国原煤中硫分含量较高，我国因燃煤而排入到大气的SO₂约占SO₂总排入量的90％，预计到2020年，我国SO₂排放量将达到35000kt/a，局世界第一位。SO₂是大气主要污染物，与雾霾的形成有直接关系，有研究发现大气污染物中SO₂显著影响PM_2.5，PM_2.5与SO₂呈正相关，相关系数为0.72。与此同时，由于SO₂的大量排放，使我国酸雨面积己占国土总面积的29％，受污染耕地面积约占总耕地面积的20％，每年由于SO₂污染造成的经济损失达上千亿元，对生态环境危害巨大，且酸雨正向硫酸-硝酸混合型转变，危害更大。

当前，燃煤流化床锅炉尾气脱硫技术主要有钙法脱硫、氨法脱硫、钠碱法脱硫、镁法脱硫、海水法脱硫、有机胺法脱硫等，但都存在一定的局限性。其中，钙法脱硫是目前应用最广泛的烟气脱硫技术，该法多应用于火力发电行业及现代煤化工企业，但其存在脱硫装置占地面积较大，管道易结垢堵塞，对设备管道的磨损大，需定期清理维修，一次性建设投资费用较高，产生大量石膏、废水，且废水中含有氟化物、亚硝酸盐、重金属及大量可溶性氯化钙、不溶性硫酸钙、细尘，须加以净化处理，增加了处理成本；氨法脱硫将高价值的合成氨转化为低价值的硫酸铵产品，运行成本较高；钠碱法脱硫作为高效脱硫技术多用于需要硫酸钠原料的企业，适用于中低硫煤，但钠碱法脱硫对进入脱硫系统的尾气中颗粒物含量要求高，对设备管道腐蚀严重，设备维护费用成本较高，此外，将高价值氢氧化钠的原料转化为低价值的硫酸钠产品，运行成本较高；镁法脱硫存在镁矿资源分布集中，原料来源及运输成本制约该技术的广泛应用，同时副产物处理工艺系统复杂，对烟气的除尘要求高，且镁肥应用普及程度不高；海水法脱硫技术受地域限制，仅适用于沿海地区，且脱硫后的海水显酸性且含有氯离子，具有较强的腐蚀性，对设备材料要求较高，污水处理需要较大空间；有机胺法脱硫的一次性投资费用高，脱硫剂再生能耗高，蒸汽消耗量大，高温加热解吸过程中溶质易挥发且容易生成热稳定性盐，需要及时去除，对进入吸收系统的杂质含量要求较高。

我国磷矿资源正处于“多而不富、南多北少、难选难分”的现状，如何合理有效的利用中低品位磷矿，特别是高镁磷矿是我国磷化工产业现阶段所面临的难题。在中低品位磷矿中，主要的杂质成分为白云石、石英、粘土、方解石以及少量的有机组分，而白云石中镁杂质的存在，严重影响磷矿的处理与应用。磷矿石中镁杂质的存在会随着磷矿的深加工进入下游磷产品，降低各工艺系统的效率及磷产品的纯度，增加产品净化系统的负荷。目前现有的磷矿脱镁方法主要有粉碎与分级、擦洗脱泥工艺、浮选法、重介质分选法、光电拣选法、生物浮选法、高温煅烧法和化学浸提法。上述方法由于各自的缺陷都难以满足工业生产要求，因此研究磷矿浆脱镁新工艺已成急需解决的实际问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种燃煤循环流化床锅炉尾气磷矿浆脱硫并联产磷酸铵镁的方法，高效地用了磷矿浆作为脱硫剂的同时，还有去除了磷矿浆中的镁元素，制得副产品磷酸铵镁，很好地解决了多个技术难题。