[发明专利]一种高氯锌灰氨-硫铵法高效提锌耦合矿浆法烟气脱硫固碳的工艺

说明书

本发明公开了一种高氯锌灰氨‑硫铵法高效提锌耦合矿浆法烟气脱硫固碳的工艺，所述方法包括以下步骤：（1）向待处理高氯锌灰中加入氨水，充分混合进行氨浸脱氯，锌灰中的氯以氯化铵的形式进行脱除，固液分离得到滤渣和滤液，所得滤液经过进一步处理后可作为副产品；（2）利用氨水、硫酸铵和（氢）氧化锌反应获得具有高脱硫活性的锌氨络合液；（3）利用络合液中锌氨络合物、（氢）氧化锌、氨水协同强化脱除烟气中二氧化硫；（4）脱硫母液中硫酸锌和氨水继续与烟气中的二氧化碳反应，实现烟气脱碳，并获得碱式碳酸锌和硫酸铵，分离后的硫酸铵可部分循环用于配制锌氨络合液。本发明为钢铁及有色等相关行业含锌固废、含硫烟气、含碳废气中多污染物治理与温室气体协同减排提供新的应用依据。

技术领域

本发明属于工业固废资源化利用和烟气脱硫技术领域，具体涉及一种高氯锌灰氨-硫铵法高效提锌耦合矿浆法烟气脱硫固碳的工艺。

背景技术

我国是世界钢铁大国，钢铁工业又是工业固体废物产生大户，以粗钢、生铁产量推算，世界钢铁行业的固体废物57%~67%集中在中国。高炉炼铁是产铁量占世界铁总产量95%以上的主导工艺。高炉炼铁过程中产生的低沸点的有色金属蒸气随着高炉煤气带出，经除尘器捕集而得粉尘称为高炉粉尘。干法和湿法除尘所捕集的粉尘分别称为高炉瓦斯灰和高炉瓦斯泥。

2020年，我国高炉瓦斯灰产生量已高达 1000 万吨。高炉瓦斯灰的化学成分除铁和未燃烧完全的炭之外，还含有锌、铅、铋、铜、铟、镉、砷及碱金属氧化物。高炉瓦斯灰中含有大量锌、铜、铅等金属资源以及铋、铟等战略稀有金属，同时含有大量铅、镉等有害重金属，我国每年产生的高炉瓦斯灰含有锌、铅、铟等金属资源总量分别可达 100 万吨、10 万吨和 0.2 万吨，铅、镉等重金属共约 15 万吨。因而，高炉瓦斯灰既是处理处置难度最大的危废之一，又是利用价值极高的二次工业资源，其高效循环利用对保障资源安全有着重要作用。

典型高炉瓦斯灰组成如表所示。按照锌含量的高低可分为低锌粉尘（Zn＜1%）、中低锌粉尘（1%＜Zn＜4%）、中锌粉尘（4%＜Zn＜8%）、中高锌粉尘（8%＜Zn＜20%）、高锌粉尘（Zn≥20%），其中Zn的主要存在形式包括ZnO、ZnFe₂O₄、ZnSiO₃、ZnSO₄、ZnCl₂等。

表1 典型高炉瓦斯灰综合成分