CN105174234A - 一种废浓硫酸的资源化利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工废物资源化利用领域,具体地,本发明涉及一种废浓硫酸的资源化利用方法。本发明包括以下单元:以菱镁轻烧粉作为介质,首先与高浓废硫酸进行反应制取硫酸镁;其次在高温下煅烧脱除有机质,经浸取分离后得到硫酸镁溶液,再经蒸发浓缩,冷却结晶、干燥脱水得到硫酸镁产品;最后,高温煅烧产生的二氧化硫利用菱镁轻烧粉和浸取渣吸收生成亚硫酸镁,进而空气氧化转化成硫酸镁;硫酸镁产品可用于复合肥生产;整个系统仅有烟气吸收部分产生少量含硅、钙废渣,可用于水泥或建材原料;含有机质的高浓废硫酸其有机质作为热量得以利用。本发明可实现高浓废硫酸的清洁、高效和综合利用,是一个绿色、清洁的高浓废硫酸资源化利用方法。

Description

一种废浓硫酸的资源化利用方法
技术领域
本发明属于化工废物资源化利用领域,具体地,本发明涉及一种高浓废硫酸的资源化利用方法,属于高浓废硫酸的综合利用技术。
背景技术
高浓硫酸因具有氧化性、脱水性、催化性等特点被广泛应用于石化、乙炔、氯碱、颜料、染料和农药等领域,因此产生大量的高浓废硫酸。如烷基化装置产生85%~90%的废浓硫酸,具有刺激性恶臭气味,对人体及环境均有严重危害;三氯乙醛生产中用98%浓硫酸脱水,产生60%~70%的废浓硫酸,含有三氯乙醛等有机杂质;氯碱工业用98%硫酸干燥氯气,吸收水分后的废硫酸浓度70%~80%,含微量游离氯和硫酸钠;乙炔净化中产生的废浓硫酸浓度为75%~80%,恶臭粘稠,难以处理;苝系列颜料的生产过程中产生的废硫酸浓度高达90%;十二烷基苯合成洗涤剂的磺化反应产生的废硫酸浓度达到75%~80%。这些高浓废硫酸成分极其复杂,除具有强酸性外,还因含有大量杂质、刺激性恶臭等原因导致其回收利用非常困难,因而得不到合理有效且经济的利用。
目前,国内外对废硫酸处理方法大致可分为回收再用、综合利用和中和处理这三大类。M·哈山、刘生、佟铁梅,张煜等均对废硫酸处理技术进行了介绍与阐述,众多专利提出了废硫酸处理的新方法、新技术与新系统。
(1)高温裂解法,也称热裂解法。专利CN1751984A介绍了烷基化废硫酸经高温裂解生产硫酸处理工艺,以85~90%的烷基化废硫酸为原料,生产合格硫酸产品,废硫酸回收率达到90%。该方法需要在1000℃以上,将硫酸裂解成SO2,再转化成SO3,用水或稀硫酸吸收成浓硫酸。阙铁顺、张振儒,吕天宝等介绍了企业开展热裂解处理废酸的实践,有的与硫铁矿焙烧装置、水泥煅烧装置等联用,取得了一定效果。但是该方法投资大,运行费用高,硫酸产品成本高,设备要求苛刻。
(2)生产白炭黑、硫酸铵。专利CN1031821A介绍了硫酸烷基化酸渣制造白炭黑技术,该方法的优点是废酸处理较彻底,利用率高;缺点是原料需求苛刻,产品市场容量有限,废水量较大。
专利CN104628012A介绍了一种烷基化废酸制备硫酸铵的生产方法,王铁汉等介绍了利用烷基化装置废酸与废氨水制硫酸铵。该方法的优点是设备简单,工艺相对成熟;缺点是氨水的价格较高,硫酸铵的市场容量受限,活性炭存在再生问题。
(3)生产硫磺。专利CN104229746A介绍了一种烷基化废酸制硫磺新方法。该方法仍以高温裂解法为基础,配入H2S气体,调节H2S/SO2比例,加压反应生成S。该方法燃烧温度为1100℃,甚至高达1400℃,涉及到能量的合理利用,流程复杂,设备要求较高,投资及运行成本较大。
(4)专利CN103466560A介绍了一种三氯乙醛废硫酸净化的方法,利用吸附实现60~70%高浓废硫酸的净化,该方法要用到活性吸附剂,高温再生中仍然会有二次污染问题;专利CN103373710A介绍了从苝系列颜料产生的废硫酸中回收硫酸的装置和方法,高温浓缩,工艺流程较长,设备要求苛刻。专利CN104627967A一种废硫酸常温回收的系统和方法,经过脱色、脱臭,萃取、精馏等处理,流程长且复杂。专利CN104445441A一种利用净化乙炔气产生的工业废硫酸和赤泥生产聚合硫酸铝铁溶液的方法,能用于赤泥的治理,但反应与静置时间长,要用到萃取剂,存在废水二次污染问题,成本较高。
我国目前每年产生的高浓废硫酸数以百万吨,且呈逐年增加趋势,如何能清洁环保、经济有效的对其加以利用是解决问题的关键所在,本发明试图避免上述方法的缺点,构建高浓废硫酸清洁高效综合利用且在技术经济上能够实施的系统。
发明内容
本发明目的是以高浓废硫酸为原料,利用菱镁轻烧粉为中和、转化和循环介质,构建一整套清洁高效综合利用方法。整个方法包括高浓废硫酸中和反应、高温煅烧、能量梯级利用、浸取分离,烟气吸收净化等过程。生产硫酸镁可用于复合肥制造,产生的废渣可用于水泥和建材原料,高浓废硫酸中的有机质作为热量加以利用,整个方法无废弃物排放,尾气达标排放,实现高浓废硫酸的资源化利用,是一个典型绿色、清洁,环境友好方法。
本发明的废浓硫酸的资源化利用方法,包括以下步骤:
(a)将碱性中和剂和抑制剂与废浓硫酸混合进行中和反应,制得固体混合物料;
(b)将步骤(a)制得的固体混合物料在650~750℃下煅烧1~2h;
(c)将步骤(b)煅烧后获得的固体产物用水浸取后固液分离,获得硫酸盐溶液和浸取渣;
(d)将步骤(c)获得的硫酸盐溶液依次经过蒸发浓缩、冷却结晶和干燥后制得硫酸盐产品。
根据本发明的资源化利用方法,还进一步地,包括以下步骤:
(f)将步骤(a)和步骤(b)反应过程中产生的气体通过烟气吸收器吸收,并向烟气吸收器内加入碱性吸收剂,吸收气体中的SO2使生成亚硫酸盐;
(g)将烟气吸收器中的亚硫酸盐氧化为硫酸盐,经固液分离后获得硫酸盐溶液;
(h)将硫酸盐溶液依次经过蒸发浓缩、冷却结晶和干燥后制得硫酸盐产品。
根据本发明的资源化利用方法,所述废浓硫酸的硫酸含量不低于65%。优选地,步骤(a)所述碱性中和剂为菱镁轻烧粉,菱镁轻烧粉中MgO含量不低于85%,粒度120~200目;所述抑制剂为水、双氧水、次氯酸和次氯酸钙中的一种或几种。
根据本发明的资源化利用方法,优选地,所述碱性中和剂的加入量为废浓硫酸中硫酸重量的40%~50%。
当所述抑制剂仅为水时,其加入量为碱性吸收剂重量的30%~35%,当所述抑制剂仅为为双氧水、次氯酸和次氯酸钙中的一种或几种时,其加入量为废浓硫酸重量的3%~5%;
当所述抑制剂为双氧水、次氯酸和次氯酸钙中的一种或几种与水组成的混合物时,所述水的添加量为碱性吸收剂重量的15%~25%,所述其余的抑制剂添加量为废浓硫酸重量的1.5%~2.5%。
根据本发明的资源化利用方法,优选地,步骤(a)所述中和反应的温度为130~170℃,反应时间30~60min。
根据本发明的资源化利用方法,优选地,步骤(c)所述的用水浸取方式为:将煅烧后物料冷却至120~150℃,用碱性吸收剂重量的6~8倍、温度为60~80℃的水充分浸取,固液分离后得到硫酸盐溶液和浸取渣。
根据本发明的资源化利用方法,优选地,步骤(d)所述冷却结晶的温度为20~30℃,所述干燥温度为50~60℃。
根据本发明的资源化利用方法,优选地,步骤(h)所述冷却结晶的温度为20~30℃,所述干燥温度为50~60℃。
根据本发明的资源化利用方法,优选地,步骤(c)所述浸取渣的40wt%~70wt%用于步骤(a)的中和反应,30wt%~60wt%用于步骤(f)的烟气吸收。
本发明资源化利用方法,上述操作中,以菱镁轻烧粉作为中和剂和吸收剂,涉及到的主要反应可以通过以下方程式进行表达:
MgO+H2SO4=MgSO4+H2O(1)
2C+O2=CO(2)
C+H2O=CO+H2(3)
MgSO4+CO=MgSO3+CO2(4)
MgSO4+H2=MgSO3+H2O(5)
MgSO3=MgO+SO2(6)
MgO+H2O=Mg(OH)2(7)
Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2O(8)
2MgSO3+O2=2MgSO4(9)
菱镁轻烧粉和废硫酸发生酸碱中和反应生成硫酸镁,浓硫酸会使有机物炭化且本身被还原成二氧化硫,加入抑制剂可减少硫酸被有机质消耗;煅烧过程中混合物料中的有机质会形成还原性气体并将部分硫酸镁还原成亚硫酸镁;亚硫酸镁在高温煅烧过程发生分解,转化成氧化镁和二氧化硫;在水浸和浆化过程氧化镁将变成氢氧化镁,氢氧化镁与二氧化硫反应生成亚硫酸镁,经氧化转变成硫酸镁。
本发明的废浓硫酸的资源化利用方法,以菱镁轻烧粉作为中和、转化和循环介质,首先与高浓废硫酸进行反应制取硫酸镁;其次在高温下煅烧脱除有机质,经浸取分离后得到硫酸镁溶液,再经蒸发浓缩,冷却结晶、干燥脱水得到硫酸镁产品;最后,高温煅烧产生的二氧化硫利用菱镁轻烧粉和浸取渣吸收生成亚硫酸镁,进而空气氧化转化成硫酸镁,硫酸镁产品可用于复合肥生产;整个系统仅有烟气吸收部分产生少量含硅、钙废渣,可用于水泥或建材原料;含有机质的高浓废硫酸其有机质作为热量得以利用。本发明可实现高浓废硫酸的清洁、高效和综合利用,是一个绿色、清洁的高浓废硫酸资源化利用方法。
附图说明
图1为本发明的废浓硫酸的资源化利用方法工艺流程示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明,不应该视为对本发明的具体限制。
本发明的废浓硫酸的资源化利用方法,首先,菱镁轻烧粉和高浓废硫酸发生酸碱中和反应,反应放热释放出部分水分和有机挥发性气体,引到烟气吸收器吸收,反应过程加入适量水、双氧水、次氯酸、次氯酸钙的一种或几种,以抑制有机物对硫酸的消耗;其次,反应后混合物料进行高温煅烧,其中的有机质部分炭化、氧化形成还原性气体CO和H2,进而将部分硫酸镁还原成亚硫酸镁,亚硫酸镁在高温煅烧过程发生分解,转化成氧化镁和二氧化硫和二氧化碳等气体,高温烟气经与空气热量交换降温后被引到烟气吸收器吸收;第三,水浸提取过程,硫酸镁将进入液相,而氧化镁将乳化变成氢氧化镁,固液分离时进入浸取渣;第四,蒸发浓缩、冷却结晶,干燥脱水后可得到硫酸镁产品;第五,碱性菱镁轻烧粉和浸取渣中的氧化镁乳化成氢氧化镁在烟气吸收器中与二氧化硫反应生成亚硫酸镁,经空气氧化转化成硫酸镁,最终也转变成硫酸镁产品。
结合实施例,具体地,本发明的废浓硫酸的资源化利用方法,由以下步骤构成:
a.在带有搅拌、耐腐蚀的密闭夹套反应器中,加入碱性中和剂和适量抑制剂,在搅拌下缓缓加入高浓废硫酸进行液固相反应,或者,在反应器中,先缓慢加入高浓废硫酸,然后在碱性搅拌下缓缓加入中和剂和适量抑制剂;控制加料速度以避免反应过于剧烈,废硫酸加入量以能完全转化中和剂为基准计量;反应器夹套中用冷水换热,撤走部分反应释放的热以保持反应的稳定。反应同时会有刺激性气体、水蒸气等放出,引到烟气吸收器吸收。反应完毕得到含有硫酸盐的粉状混合物料;
b.将步骤a中得到混合物料置于密闭煅烧炉中,在一定温度下煅烧一定时间,水、有机质等气化,同时会产生大量的气体,气体经换热后引到烟气吸收器吸收。物料煅烧完毕,得到粉状混合物料,体系中因有机质的炭化及还原作用,将有部分硫酸盐被还原成亚硫酸盐,进而分解成氧化物和二氧化硫;
c.在搅拌釜中,用水浸取步骤b所得粉状混合物料,搅拌陈化后进行固液分离,得到硫酸盐溶液和浸取渣;
d.步骤c所得硫酸盐溶液进入蒸发浓缩器中,利用步骤b换热所得热量进行蒸发浓缩,再进入冷却结晶器和干燥器,得到硫酸盐产品;
e.步骤c所得浸取渣,一部分返回步骤a,作为碱性中和剂的一部分,与废酸反应,另一部分则进入烟气吸收器化浆池,与碱性吸收剂一起作为烟气吸收剂;
f.烟气吸收器底部气体来自a和b两个步骤,其中a步骤的气体中主要为水蒸气和少量挥发性气体,b步骤的气体主要含有CO2和SO2,以碱性吸收剂和c步骤所得浸取渣在化浆池中化浆后用泵循环送入烟气吸收器顶部,吸收气相中的SO2,生成亚硫酸盐,尾气达标排放;
g.烟气吸收器底部得到的亚硫酸盐浆料进入氧化器,通入空气氧化转化成硫酸盐,经过固液分离得到硫酸盐溶液,滤渣主要含硅和钙,可用于水泥或建材原料;
h.g步骤所得硫酸盐溶液进入d步骤浓缩器中,利用步骤b换热所得热量进行蒸发浓缩,再进入冷却结晶器和干燥器,得到硫酸盐产品。
本发明的实施例中所使用的菱镁轻烧粉来自辽宁营口大石桥,氧化镁含量85%,-150目。
烷基化废酸来自山东东营,氯碱工业废酸来自河北唐山,三氯乙醛废酸来自山东淄博。所有废酸的硫酸质量百分比浓度均不低于65%。
实施例1
在中和反应器中,加入500mL烷基化废酸,搅拌;将395g菱镁轻烧粉,加水99mL化浆,同时加入13mL双氧水,然后缓缓向反应器中加入,持续搅拌,反应中温度在140~160℃;中和反应器置于水浴中,利用冷水循环撤热,反应过程放出的气体用风机引入菱镁轻烧粉浆料中吸收;反应时间30min,反应完毕后的混合物料放入高温炉中煅烧,650℃下煅烧2h,煅烧过程中产生的气体经气体换热器降温后引入菱镁轻烧粉浆料中吸收;冷却到120℃的煅烧后物料用60℃的水3150mL浸取,然后进行过滤,得到硫酸镁溶液和浸取渣;浸取渣70wt%用于中和反应,30wt%用于烟气吸收;硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为30℃,然后将结晶在60℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约881g;菱镁轻烧粉浆料吸收烟气中SO2后通入空气氧化,然后过滤,得到的滤液经硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为30℃,然后将结晶在60℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约397g。烟气吸收过滤渣为65.6g,主要为硫酸钙、二氧化硅,可满足水泥或建材原料需求。
实施例2
将315g菱镁轻烧粉,加水48mL化浆,同时加入22mL次氯酸,加入到中和反应器中,搅拌;然后将500mL烷基化废酸缓缓向反应器中加入,持续搅拌,反应中温度在130~150℃;中和反应器置于水浴中,利用冷水循环撤热,反应过程放出的气体用风机引入菱镁轻烧粉浆料中吸收;反应时间60min,反应完毕后的混合物料放入高温炉中煅烧,750℃下煅烧1h,煅烧过程中产生的气体经气体换热器降温后引入菱镁轻烧粉浆料中吸收;冷却到150℃的煅烧后物料用80℃的水1900mL浸取,然后进行过滤,得到硫酸镁溶液和浸取渣;浸取渣50wt%用于中和反应,50wt%用于烟气吸收;硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为25℃,然后将结晶在55℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约700g;菱镁轻烧粉浆料吸收烟气中SO2后通入空气氧化,然后过滤,得到的滤液经硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为25℃,然后将结晶在55℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约320g。烟气吸收过滤渣为54.7g,主要为硫酸钙、二氧化硅,可满足水泥或建材原料需求。
实施例3
将248g菱镁轻烧粉加入到中和反应器中,搅拌;然后将500mL三氯乙醛废酸缓缓向反应器中加入,持续搅拌,同时将36.5g次氯酸钙缓缓加入,反应中温度在150~170℃;中和反应器置于水浴中,利用冷水循环撤热,反应过程放出的气体用风机引入菱镁轻烧粉浆料中吸收;反应时间40min,反应完毕后的混合物料放入高温炉中煅烧,700℃下煅烧1.5h,煅烧过程中产生的气体经气体换热器降温后引入菱镁轻烧粉浆料中吸收;冷却到130℃的煅烧后物料用60℃的水1700mL浸取,然后进行过滤,得到硫酸镁溶液和浸取渣;浸取渣40wt%用于中和反应,60wt%用于烟气吸收;硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为20℃,然后将结晶在50℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约560g;菱镁轻烧粉浆料吸收烟气中SO2后通入空气氧化,然后过滤,得到的滤液经硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为30℃,然后将结晶在50℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约240g。烟气吸收过滤渣为41.2g,主要为硫酸钙、二氧化硅,可满足水泥或建材原料需求。
实施例4
将355g菱镁轻烧粉加入到中和反应器中,加入125mL水,搅拌;然后将500mL烷基化废酸缓缓向反应器中加入,持续搅拌,反应中温度在130~150℃;中和反应器置于水浴中,利用冷水循环撤热,反应过程放出的气体用风机引入菱镁轻烧粉浆料中吸收;反应时间50min,反应完毕后的混合物料放入高温炉中煅烧,650℃下煅烧1.5h,煅烧过程中产生的气体经气体换热器降温后引入菱镁轻烧粉浆料中吸收;冷却到120℃的煅烧后物料用60℃的水2300mL浸取,然后进行过滤,得到硫酸镁溶液和浸取渣;浸取渣60wt%用于中和反应,40wt%用于烟气吸收;硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为20℃,然后将结晶在55℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约795g;菱镁轻烧粉浆料吸收烟气中SO2后通入空气氧化,然后过滤,得到的滤液经硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为30℃,然后将结晶在60℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约353g。烟气吸收过滤渣为59.8g,主要为硫酸钙、二氧化硅,可满足水泥或建材原料需求。
实施例5
将305g菱镁轻烧粉加入到中和反应器中,搅拌;然后将500mL氯碱工业废酸缓缓向反应器中加入,持续搅拌,同时将24mL次氯酸缓缓加入,反应中温度在130~150℃;中和反应器置于水浴中,利用冷水循环撤热,反应过程放出的气体用风机引入菱镁轻烧粉浆料中吸收;反应时间50min,反应完毕后的混合物料放入高温炉中煅烧,700℃下煅烧1h,煅烧过程中产生的气体经气体换热器降温后引入菱镁轻烧粉浆料中吸收;冷却到120℃的煅烧后物料用60℃的水2100mL浸取,然后进行过滤,得到硫酸镁溶液和浸取渣;浸取渣50wt%用于中和反应,50wt%用于烟气吸收;硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为30℃,然后将结晶在55℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约685g;菱镁轻烧粉浆料吸收烟气中SO2后通入空气氧化,然后过滤,得到的滤液经硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为25℃,然后将结晶在50℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约307g。烟气吸收过滤渣为52.3g,主要为硫酸钙、二氧化硅,可满足水泥或建材原料需求。
实施例6
在中和反应器中,加入500mL烷基化废酸,搅拌;将280g菱镁轻烧粉和120g浸取渣混合,加水85mL化浆,同时加入15mL双氧水,然后缓缓向反应器中加入,持续搅拌,反应中温度在130~150℃;中和反应器置于水浴中,利用冷水循环撤热,反应过程放出的气体用风机引入菱镁轻烧粉浆料中吸收;反应时间60min,反应完毕后的混合物料放入高温炉中煅烧,550℃下煅烧3h,煅烧过程中产生的气体经气体换热器降温后引入菱镁轻烧粉与浸取渣浆料中吸收;冷却到120℃的煅烧后物料用60℃的水2500mL浸取,然后进行过滤,得到硫酸镁溶液和浸取渣;浸取渣40wt%用于中和反应,60wt%用于烟气吸收;硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为30℃,然后将结晶在55℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约700g;菱镁轻烧粉浆料吸收烟气中SO2后通入空气氧化,然后过滤,得到的滤液经硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为20℃,然后将结晶在50℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约390g。烟气吸收过滤渣为62.9g,主要为硫酸钙、二氧化硅,可满足水泥或建材原料需求。
实施例7
将230g菱镁轻烧粉和70g浸取渣混合,加水70mL化浆,同时加入5mL次氯酸和15g次氯酸钙,加入到中和反应器中,搅拌;然后将500mL氯碱工业废酸缓缓向反应器中加入,持续搅拌,反应中温度在140~160℃;中和反应器置于水浴中,利用冷水循环撤热,反应过程放出的气体用风机引入菱镁轻烧粉浆料中吸收;反应时间30min,反应完毕后的混合物料放入高温炉中煅烧,750℃下煅烧1h,煅烧过程中产生的气体经气体换热器降温后引入菱镁轻烧粉浆料中吸收;冷却到150℃的煅烧后物料用80℃的水2100mL浸取,然后进行过滤,得到硫酸镁溶液和浸取渣;浸取渣40wt%用于中和反应,60wt%用于烟气吸收;硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为30℃,然后将结晶在60℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约830g;菱镁轻烧粉浆料吸收烟气中SO2后通入空气氧化,然后过滤,得到的滤液经硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却、结晶,冷却结晶温度为30℃,然后将结晶在70℃下干燥,得到七水硫酸镁晶体约302g。烟气吸收过滤渣为50.5g,主要为硫酸钙、二氧化硅,可满足水泥或建材原料需求。
当然,本发明还可以有多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明的公开做出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种废浓硫酸的资源化利用方法,包括以下步骤:
(a)将碱性中和剂和抑制剂与废浓硫酸混合进行中和反应,制得固体混合物料;
(b)将步骤(a)制得的固体混合物料在650~750℃下煅烧1~2h;
(c)将步骤(b)煅烧后获得的固体产物用水浸取后固液分离,获得硫酸盐溶液和浸取渣;
(d)将步骤(c)获得的硫酸盐溶液依次经过蒸发浓缩、冷却结晶和干燥后制得硫酸盐产品。
2.根据权利要求1所述的资源化利用方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤:
(f)将步骤(a)和步骤(b)反应过程中产生的气体通过烟气吸收器吸收,并向烟气吸收器内加入碱性吸收剂,吸收气体中的SO2使生成亚硫酸盐;
(g)将烟气吸收器中的亚硫酸盐氧化为硫酸盐,经固液分离后获得硫酸盐溶液;
(h)将硫酸盐溶液依次经过蒸发浓缩、冷却结晶和干燥后制得硫酸盐产品。
3.根据权利要求1或2所述的资源化利用方法,其特征在于,步骤(a)所述碱性中和剂为菱镁轻烧粉,所述抑制剂为水、双氧水、次氯酸和次氯酸钙中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的资源化利用方法,其特征在于,所述碱性中和剂的加入量为废浓硫酸中硫酸重量的40%~50%。
5.根据权利要求3所述的资源化利用方法,其特征在于,所述抑制剂为水,其加入量为碱性吸收剂重量的30%~35%;
或者,所述抑制剂为双氧水、次氯酸和次氯酸钙中的一种或几种,其加入量为废浓硫酸重量的3%~5%;
或者,所述抑制剂为双氧水、次氯酸和次氯酸钙中的一种或几种与水组成的混合物,其中,所述水的加入量为碱性吸收剂重量的15%~25%,所述其余的抑制剂加入量为废浓硫酸重量的1.5%~2.5%。
6.根据权利要求1或2所述的资源化利用方法,其特征在于,所述废浓硫酸的硫酸质量百分比浓度大于等于65%。
7.根据权利要求1或2所述的资源化利用方法,其特征在于,步骤(a)所述中和反应的温度为130~170℃,反应时间30~60min。
8.根据权利要求1或2所述的资源化利用方法,其特征在于,步骤(d)所述冷却结晶的温度为20~30℃,所述干燥温度为50~60℃。
9.根据权利要求2所述的资源化利用方法,其特征在于,步骤(h)所述冷却结晶的温度为20~30℃,所述干燥温度为50~60℃。
10.根据权利要求2所述的资源化利用方法,其特征在于,步骤(c)所述浸取渣的40wt%~70wt%用于步骤(a)的中和反应,30wt%~60wt%用于步骤(f)的烟气吸收。
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