[发明专利]一种铅膏脱硫与烟气脱硫协同的碳酸氢铵脱硫方法和装置

说明书

本发明公开了一种铅膏脱硫与烟气脱硫协同的碳酸氢铵脱硫方法和装置。铅膏脱硫分两步，烟气脱硫分两级，第一步铅膏脱硫为铅膏与过量的碳酸氢铵反应，反应后的滤液进入进行一级烟气脱硫，一级烟气脱硫后的溶液进入第二步铅膏脱硫作为配制铅膏浆液的母液；第二步铅膏脱硫以后的滤液进入二级烟气脱硫，二级烟气脱硫后的溶液进入氧化罐，利用铅膏中的二氧化铅将烟气脱硫得到的亚硫酸铵氧化为硫酸铵，氧化罐反应完毕的硫酸铵滤液进入后续净化系统，滤饼再次进入铅膏脱硫环节。本发明极大提升了脱硫剂碳酸氢铵的使用效率和脱硫副产物硫酸铵溶液的浓度，还利用烟气中的二氧化硫中和了铅膏脱硫滤液中过剩的碳酸氢铵便于后续硫酸铵溶液的蒸发结晶。

技术领域

本发明涉及一种铅膏脱硫与烟气脱硫协同的碳酸氢铵脱硫方法和装置，属于铅资源循环和烟气脱硫领域。

背景技术

铅酸蓄电池应用广泛，2016年1～10月我国铅酸蓄电池产量达到17746万kVAh，同比增长6.7％，每年报废的铅酸蓄电池有1.1亿多只，含铅量高达380多万吨。废铅酸蓄电池的再生对铅资源循环有着重大的意义。废旧铅酸蓄电池从流通渠道汇集到再生环节，要先进行破碎分选，得到塑料、废酸、铅头、铅膏等组分，铅膏是铅资源回收的主要来源，铅膏的主要成分包括：PbSO₄(50-60％)、PbO₂(30-35％)、PbO(10-15％)和其他物质(0.2-0.7％)。《铅蓄电池生产及再生污染防治技术政策》(环境保护部，2016年12月)明确要求我国废旧铅蓄电池再生需对分选出的铅膏应进行预脱硫处理，将硫酸铅转变为碳酸盐等不含硫的物质，再进行低温熔炼。

目前行业“铅膏预脱硫”环节普遍采用的工艺是钠法脱硫，将高熔点的硫酸铅转化为低熔点的碳酸铅，实现了高效、彻底脱硫，其环境效益突出，但是由于产物是价格低廉的硫酸钠，经济效益低下，从而制约了废铅蓄电池再生行业的进一步发展。针对该瓶颈，后继又开发了铅膏铵法脱硫，使用碳酸氢铵作为铅膏脱硫剂，脱硫后得到的副产物是硫酸铵，相较钠法脱硫副产物硫酸钠，经济性能得到了提升，净化后可以用于农业生产。继续探索开发更经济高效的铅膏铵法预脱硫技术工艺和装备，对铅膏清洁再生产业有着重要的推动意义。

烟气脱硫按吸收剂的状态可分为干法、半干法和湿法。湿法烟气脱硫由于技术成熟、处理能力大、脱硫效率高(能达到90％以上)、易操作、工艺运行稳定，是世界上应用最多的，占世界总脱硫装机容量的85％。湿法脱硫中铵法脱硫具有脱硫率高、工艺简单、系统腐蚀性小、不存在结垢问题、吸收剂可循环使用、无二次污染、吸收液不易起泡，选择性好等优点。但相较于低廉的石灰石等吸收剂，氨的价格高得多，高运行成本及复杂的工艺流程影响了其工业化推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铅膏脱硫与烟气脱硫协同的碳酸氢铵脱硫方法和装置。该方法耦合了铅膏脱硫及烟气脱硫系统，利用铅膏铵法脱硫中未消耗完的碳酸氢铵进行烟气脱硫，又反过来利用铅膏中的二氧化铅成分氧化烟气脱硫产物亚硫酸氢铵，使其转化成纯度较高的硫酸铵，从而能够显著提升经济效益。

本发明解决上述问题的技术方案为：

一种铅膏脱硫与烟气脱硫协同的碳酸氢铵脱硫方法，其特征在于，铅膏脱硫分两步，烟气脱硫分两级，包括如下步骤：

第一步铅膏脱硫为铅膏与过量的碳酸氢铵反应，得到主要成分为碳酸氢铵/硫酸铵的滤液，再通过铅膏脱硫滤液储存罐I进入烟气脱硫塔的上段，与低浓度的二氧化硫进行烟气一级脱硫反应，保障二氧化硫的达标排放，反应后的溶液主要成分为碳酸氢铵/硫酸铵/亚硫酸氢铵进入第二步铅膏脱硫作为配制铅膏浆液的母液。