[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

摘要

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。

主权项

1.火力煤电厂烟气脱硫石膏废渣的分离回收利用方法，其特征主要在于：火力煤电厂烟气脱硫石膏废渣的分离回收：一、 向上述废渣加入50％以下的稀硫酸，搅拌反应，反应式：CaSO3+H2SO4＝CaSO4+SO2+H2O；MgCO3+H2SO4＝MaSO4+CO2↑+H2O；CaCO3+H2SO4＝CaSO4+CO2+H2O；Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O；Al2O3+H2O→Al(OH)3；2Al(OH)3+3H2SO4＝Al2(SO4)3+6H2O；Na2O+H2O＝2NaOH；K2O+H2O＝2KOH；2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O；2KOH+H2SO4＝K2SO4+2H2O；二、向上述(一)的生成物加入适量的水洗涤废渣，得到CaSO4·2H2O和SiO2废渣及H2SO3、MgSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3、Na2SO4、K2SO4水溶液；三、将上述(二)的CaSO4·2H2O、SiO2废渣进行处理：(1)常温下，向石膏CaSO4·2H2O和SiO2废渣中加入足量的NaOH或KOH水溶液，使SiO2生成Na2SiO3或K2SiO3水溶液；将SiO2转化成水溶性物质；CaSO4与NaOH或KOH的反应是可逆反应，可以不考虑；SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O；SiO2+2KOH＝K2SiO3+H2O；CaSO4+2NaOH＝Na2SO4+Ca(OH)2，可逆反应；CaSO4+2KOH＝K2SO4+Ca(OH)2，可逆反应；(2)将上述(1)的生成物沉淀或过滤，分离回收石膏CaSO4·2H2O，使上述可逆反应向反方向移动，并得到Na2SiO3或K2SiO3水溶液；(3)向上述(2)的Na2SiO3水溶液或K2SiO3水溶液中加入适量的H2SO4；充分搅拌反应：使Na2SiO3生成Na2SO4和正硅酸沉淀，或使K2SiO3生成K2SO4和正硅酸沉淀；回收正硅酸即原硅酸；Na2SiO3或K2SiO3含量可通过实验室检测，并据此计算H2SO4的加入反应量；(4)将上述(3)的硫酸钠Na2SO4水溶液或硫酸钾K2SO4水溶液真空浓缩干燥，得到硫酸钠Na2SO4或硫酸钾K2SO4；四、向上述(二)的H2SO3、MgSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3、Na2SO4、K2SO4水溶液中加入足量的Ca(OH)2反应，搅拌反应，反应式：H2SO3+Ca(OH)2＝CaSO3+2H2O；MgSO4+Ca(OH)2＝CaSO4↓+Mg(OH)2↓；Fe2(SO4)3+3Ca(OH)2＝3CaSO4↓+2Fe(OH)3↓；Al2(SO4)3+3Ca(OH)2＝3CaSO4↓+2Al(OH)3↓；Na2SO4+Ca(OH)2＝CaSO4↓+2NaOH可逆反应；K2SO4+Ca(OH)2＝CaSO4↓+2KOH可逆反应；五、将上述(四)的生成物沉淀或过滤，分离CaSO3·1/2H2O和CaSO4·2H2O，使上述可逆反应向正方向移动，将Na2SO4或K2SO4完全转化成石膏CaSO4·2H2O；并得到Mg(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3的水相悬浮液；因CaSO3·1/2H2O数量少，可输入O2或空气，加热氧化得到CaSO4·2H2O；回收石膏CaSO4·2H2O；CaSO3·1/2H2O+1/2O2+H2O→CaSO4·2H2O；六、将上述(五)的Mg(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3的水相悬浮液过滤或沉淀，分离回收Mg(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3；含NaOH和少量KOH 的水溶液在下述(八)中循环利用；七、向上述(六)的Mg(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3中加入适量的水和CO2或空气，搅拌反应，使Mg(OH)2与CO2充分反应，沉淀分离回收碱式碳酸镁或碳酸镁；八、再向上述(七)的Fe(OH)3、Al(OH)3水相悬浮液中加入NaOH/KOH，充分搅拌反应，使Al(OH)3生成铝酸钠或铝酸钾及水的水溶液，沉淀分离回收Fe(OH)3，并得铝酸钠或铝酸钾水溶液，再将铝酸钠或铝酸钾水溶液真空浓缩干燥，得到铝酸钠或铝酸钾；或利用Fe(OH)3、Al(OH)3在水中沉降速度的明显的和较大的差异，Fe(OH)3沉降速度快，Al(OH)3的沉降比Fe(OH)3要缓慢和落后5‑10分钟，这就可以分离先沉淀的Fe(OH)3，过滤Fe(OH)3，再沉淀或过滤Al(OH)3，回收Al(OH)3，水循环利用。