CN103007704A - 一种降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵的方法 - Google Patents

一种降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵的方法 Download PDF

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琚根华
杨淑琴
朱利培
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Abstract

本发明公开了一种降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵的方法，其包括如下步骤：将硫代硫酸铵母液输送到反应分离槽内，加入浓度为98%的浓硫酸，浓硫酸的体积为母液总体积的2-3%，进行空气搅拌24小时；再加入浓度为20%的浓氨水，浓氨水的体积为母液总体积的6-9%，用压缩空气搅拌1小时后，静置2小时；静置后将上层清液输送回硫酸铵结晶器内，用污泥泵抽出底部的硫磺浆送往沉降离心机，得到含水量小于75%的硫饼和含硫代硫酸铵≤6g/L的清液，清液被输送回硫酸铵结晶器内。本发明工艺简单、成本低廉，而且能有效降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵，用该方法处理后的母液在结晶器内易于结晶，不易挂料、糊料。

Description

一种降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵的方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金烧结烟气氨法脱硫技术领域，尤其是涉及一种降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵的方法。
背景技术
烧结是钢铁生产过程中主要的工艺之一，在其生产过程中会产生大量SO2气体，是钢铁行业的主要污染单元。为了落实国家节能减排政策，以及企业持续发展的需要，近年来部分钢厂逐步对烧结烟气进行SO2脱除处理，消减SO2排放总量，减少SO2对环境的污染。烧结烟气氨法脱硫技术就是其中一种，烧结烟气用氨水洗涤脱除烟气中的SO2得到含（NH4）2SO3的脱硫母液，经氧化转变成含（NH4）2SO4的脱硫母液，该母液经过真空蒸发结晶器蒸出水份，得到硫酸铵结晶，再干燥得到含氮量大于20.5%，含水量少于1%的硫酸铵产品。该脱硫技术的最大优点是脱硫得到的副产品硫酸铵质量好，能广泛用于制复合肥、选矿等用途。
烧结烟气氨法脱硫技术通过几年来的生产实践也曝露出重大问题。新开工时脱硫母液中的硫代硫酸铵含量只有2-3g/L，此时硫酸铵结晶器运转正常，硫酸铵产量较高质量达标。但是经过一段时间的生产，脱硫母液中的硫代硫酸铵含量会逐步上升到40-45g/L，此时结晶器内会出现大量的悬浮硫，母液变得很浑浊，结晶器内壁严重挂料，结晶器内硫酸铵结晶颗粒变得越来越小，最后成糊状，引起硫酸铵干燥离心机不能正常运转，硫酸铵产品含水份超标。同时硫酸铵产量大幅度下降，只能达到正常水平的1/3左右，由于脱硫母液中的硫酸铵不能及时提取出来，最终导致烧结烟气氨法脱硫效率大幅度下降，烧结烟气SO2排放超标，硫酸铵蒸汽单耗和生产成本上升。在柳钢、杭钢、日照、南钢等烧结烟气氨法脱硫系统中相继出现上述问题，一直来没有找到很好的解决办法。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵的方法，用该方法可以改善结晶器内壁挂料、出硫磺、糊料现象，达到结晶器稳产高产的效果，提高烧结烟气氨法脱硫效率，同时可以降低硫酸铵产品蒸汽单耗和生产成本50%以上。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵的方法，其包括如下步骤：
a：将硫酸铵结晶器内的硫代硫酸铵母液输送到底部为锥形的反应分离槽内，其中每升硫代硫酸铵母液内含硫代硫酸铵40-60g;
b：在反应分离槽内加入浓度为98%的浓硫酸对母液进行酸化，浓硫酸的体积为母液总体积的2-3%，再用罗茨空压机对反应分离槽底部通入空气，将母液和浓硫酸进行空气搅拌24小时；将反应分离槽内排出含SO2的尾气送入脱硫塔底部，经脱硫塔脱除SO2后排入大气；
c：再加入浓度为20%的浓氨水对母液进行PH值中和，浓氨水的体积为母液总体积的6-9%，用压缩空气搅拌1小时后，静置2小时；
d:静置后，90%以上的硫代硫酸铵分解生成硫磺沉淀于反应分离槽的锥底，用清液输送管将上层清液输送回硫酸铵结晶器内，用污泥泵抽出反应分离槽的底部的硫磺浆；
e：将抽出的硫磺浆送往沉降离心机进行固液分离处理，得到含水量小于75%的硫饼和含硫代硫酸铵≤6g/L的清液，清液被输送回硫酸铵结晶器内。
作为优选，所述浓硫酸的体积为母液总体积的2.5%。
作为优选，所述浓氨水的体积为母液总体积的7-8%。
作为优选，所述步骤b中，反应分离槽的顶部连接有一放散管，放散管的另一端连接脱硫塔。
作为优选，所述步骤b中，反应分离槽的顶部连接一加酸管，该加酸管的另一端通过一加压泵与浓硫酸贮槽连接。
作为优选，所述步骤e中，沉降离心机的底部连接一接硫饼盘，硫饼可至硫酸厂制作硫酸。
综上所述，本发明具有以下优点：本发明工艺简单、成本低廉，而且能有效降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵，用该方法处理后的母液在结晶器内易于结晶，不易挂料、糊料，稳定了结晶器生产状况，能保持结晶器稳产高产，确保烧结烟气氨法脱硫高效率运转；整个降解过程十分环保，脱硫后的烧结烟气SO2＜200mg/m3达标排放，脱水后的硫饼可以送铁矿石原料场配入铁矿石中烧掉或外销至硫酸厂，降低硫酸铵产品蒸汽单耗和生产成本50%以上。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
将硫酸铵结晶器内的硫代硫酸铵母液通过一母液输送管输送至一反应分离槽1内，该反应分离槽1的底部为锥形，而每升硫代硫酸铵母液内含硫代硫酸铵40g;
反应分离槽1附近放置有一浓硫酸贮槽2，在反应分离槽的顶部连接一加酸管21，该加酸管21的另一端通过一加压泵22与浓硫酸贮槽2连接，开启加压泵22，向反应分离槽1内加入浓度为98%的浓硫酸，对母液进行酸化处理，加入的浓硫酸的体积为母液总体积的2%，再用罗茨空压机3对反应分离槽底部通入空气，将母液和浓硫酸进行空气搅拌24小时，该罗茨空压机3设于反应分离槽的上方，依次通过一空气管31和曝气管32与反应分离槽连接，曝气管32位于反应分离槽的底部；
反应分离槽1的顶部连接有一放散管4，放散管4的另一端连接一脱硫塔，反应分离槽内排出含SO2的尾气经过放散管4送入脱硫塔内，经脱硫塔脱除SO2后排入大气；
反应分离槽上设有一氨水输送管7，待空气搅拌24小时后，通过氨水输送管7加入浓度为20%的浓氨水中和至母液的PH值为3.5-3.8，浓氨水的体积为母液总体积的6%，然后用罗茨空压机3对反应分离槽1的底部通入空气，进行空气搅拌1小时后，静置2小时；
静置后，90%以上的硫代硫酸铵分解生成硫磺沉淀于反应分离槽的锥底，反应分离槽上层清液通过清液输出管51输送回硫酸铵结晶器内，该清液中含硫代硫酸铵4g/L；清液输出管51设于反应分离槽的锥底上方，清液输出管51的前端还设有一阀门，用于控制清液的输送。反应分离槽的锥底的底部连接一硫磺浆输出管52，将锥底内的硫磺浆输送至一沉降离心机8进行固液分离处理，为了加快输送速度，可以在硫磺浆输出管52上连接一个污泥泵53，硫磺浆输出管52上也设有一个控制阀门，控制硫磺浆的输送；经过沉降离心机8的分离，得到含水量为65-70%的硫饼和含硫代硫酸铵5g/L的清液，该清液被输送回硫酸铵结晶器内，沉降离心机的底部连接一接硫饼盘9，硫饼可至硫酸厂制作硫酸。
实施例2
将硫酸铵结晶器内的硫代硫酸铵母液通过一母液输送管输送至一反应分离槽1内，该反应分离槽1的底部为锥形，而每升硫代硫酸铵母液内含硫代硫酸铵50g左右;
反应分离槽1附近放置有一浓硫酸贮槽2，在反应分离槽的顶部连接一加酸管21，该加酸管21的另一端通过一加压泵22与浓硫酸贮槽2连接，开启加压泵22，向反应分离槽1内加入浓度为98%的浓硫酸，对母液进行酸化处理，加入的浓硫酸的体积为母液总体积的2.5%，再用罗茨空压机3对反应分离槽底部通入空气，将母液和浓硫酸进行空气搅拌24小时，该罗茨空压机3设于反应分离槽的上方，依次通过一空气管31和曝气管32与反应分离槽连接，曝气管32位于反应分离槽的底部；
反应分离槽1的顶部连接有一放散管4，放散管4的另一端连接一脱硫塔，反应分离槽内排出含SO2的尾气经过放散管4送入脱硫塔内，经脱硫塔脱除SO2后排入大气；
空气搅拌24小时后，加入浓度为20%的浓氨水中和至母液的PH值为3.5-3.8，浓氨水的体积为母液总体积的7%，然后用罗茨空压机3对反应分离槽1的底部通入空气，进行空气搅拌1小时后，静置2小时；
静置后，90%以上的硫代硫酸铵分解生成硫磺沉淀于反应分离槽的锥底，反应分离槽上层清液通过清液输出管51输送回硫酸铵结晶器内，经检测，该清液中含硫代硫酸铵3.7g/L；清液输出管51设于反应分离槽的锥底上方，清液输出管51的前端还设有一阀门，用于控制清液的输送。反应分离槽的锥底的底部连接一硫磺浆输出管52，将锥底内的硫磺浆输送至一沉降离心机进行固液分离处理，为了加快输送速度，可以在硫磺浆输出管52上连接一个污泥泵53，硫磺浆输出管52上也设有一个控制阀门，控制硫磺浆的输送；经过沉降离心机的分离，得到含水量为60%的硫饼和含硫代硫酸铵4.2g/L的清液，该清液被输送回硫酸铵结晶器内，沉降离心机的底部连接一接硫饼盘，硫饼可至硫酸厂制作硫酸。
实施例3
将硫酸铵结晶器内的硫代硫酸铵母液通过一母液输送管输送至一反应分离槽1内，该反应分离槽1的底部为锥形，而每升硫代硫酸铵母液内含硫代硫酸铵60g左右;
反应分离槽1附近放置有一浓硫酸贮槽2，在反应分离槽的顶部连接一加酸管21，该加酸管21的另一端通过一加压泵22与浓硫酸贮槽2连接，开启加压泵22，向反应分离槽1内加入浓度为98%的浓硫酸，对母液进行酸化处理，加入的浓硫酸的体积为母液总体积的3%，再用罗茨空压机3对反应分离槽底部通入空气，将母液和浓硫酸进行空气搅拌24小时，该罗茨空压机3设于反应分离槽的上方，依次通过一空气管31和曝气管32与反应分离槽连接，曝气管32位于反应分离槽的底部；
反应分离槽1的顶部连接有一放散管4，放散管4的另一端连接一脱硫塔，反应分离槽内排出含SO2的尾气经过放散管4送入脱硫塔内，经脱硫塔脱除SO2后排入大气；
空气搅拌24小时后，加入浓度为20%的浓氨水中和至母液的PH值为3.5-3.8，浓氨水的体积为母液总体积的9%，然后用罗茨空压机3对反应分离槽1的底部通入空气，进行空气搅拌1小时后，静置2小时；
静置后，90%以上的硫代硫酸铵分解生成硫磺沉淀于反应分离槽的锥底，反应分离槽上层清液通过清液输出管51输送回硫酸铵结晶器内，经检测，该清液中含硫代硫酸铵4.3g/L；清液输出管51设于反应分离槽的锥底上方，清液输出管51的前端还设有一阀门，用于控制清液的输送。反应分离槽的锥底的底部连接一硫磺浆输出管52，将锥底内的硫磺浆输送至一沉降离心机进行固液分离处理，为了加快输送速度，可以在硫磺浆输出管52上连接一个污泥泵53，硫磺浆输出管52上也设有一个控制阀门，控制硫磺浆的输送；经过沉降离心机的分离，得到含水量为60%的硫饼和含硫代硫酸铵4.8g/L的清液，该清液被输送回硫酸铵结晶器内，沉降离心机的底部连接一接硫饼盘，硫饼可至硫酸厂制作硫酸。
经过试验证明，上述实施例中处理好的母液回流至结晶器内，进行烧结，在结晶器内易于结晶，不易挂料、糊料，质量接近新开工时的母液。

Claims (6)

1.一种降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵的方法，其特征在于：包括如下步骤：
a：将硫酸铵结晶器内的硫代硫酸铵母液输送到底部为锥形的反应分离槽内，其中每升硫代硫酸铵母液内含硫代硫酸铵40-60g;
b：在反应分离槽内加入浓度为98%的浓硫酸对母液进行酸化，浓硫酸的体积为母液总体积的2-3%，再用罗茨空压机对反应分离槽底部通入空气，将母液和浓硫酸进行空气搅拌24小时；将反应分离槽内排出含SO2的尾气送入脱硫塔底部，经脱硫塔脱除SO2后排入大气；
c：再加入浓度为20%的浓氨水对母液进行PH值中和，浓氨水的体积为母液总体积的6-9%，用压缩空气搅拌1小时后，静置2小时；
d:静置后，90%以上的硫代硫酸铵分解生成硫磺沉淀于反应分离槽的锥底，用清液输送管将上层清液输送回硫酸铵结晶器内，用污泥泵抽出反应分离槽的底部的硫磺浆；
e：将抽出的硫磺浆送往沉降离心机进行固液分离处理，得到含水量小于75%的硫饼和含硫代硫酸铵≤6g/L的清液，清液被输送回硫酸铵结晶器内。
2.根据权利要求1所述的降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵的方法，其特征在于：所述浓硫酸的体积为母液总体积的2.5%。
3.根据权利要求1所述的降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵的方法，其特征在于：所述浓氨水的体积为母液总体积的7-8%。
4.根据权利要求1所述的降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵的方法，其特征在于：所述步骤b中，反应分离槽的顶部连接有一放散管，放散管的另一端连接脱硫塔.
5.根据权利要求1所述的降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵的方法，其特征在于：所述步骤b中，反应分离槽的顶部连接一加酸管，该加酸管的另一端通过一加压泵与浓硫酸贮槽连接。
6.根据权利1所述的降解烧结烟气氨法脱硫母液中硫代硫酸铵的方法，其特征在于：所述步骤e中，沉降离心机的底部连接一接硫饼盘，硫饼可至硫酸厂制作硫酸。
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