CN110433649A - 一种利用硼镁矿的烟气脱硫方法 - Google Patents

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刘宇哲
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Abstract

本发明公开了一种利用硼镁矿的烟气脱硫方法，属于烟气脱硫、资源化利用与环境保护领域。该方法将研磨成一定粒度的低品位硼镁矿，采用湿法烟气脱硫的方法，与高温含有SO2的工业烟气进行反应，达到烟气脱硫的目的。本发明以低品位硼镁矿为原料，借助高温烟气的温度，实现低品位硼镁矿快速脱除烟气中的SO2。本发明中低品位硼镁矿在烟气脱硫过程中，硼元素转变为硼酸进入到溶液中，镁元素则形成微溶性亚硫酸镁，残留在固相中，不仅实现了低品位硼镁矿的资源化利用，而且还利用硼镁矿中的氧化镁进行烟气脱硫，使低品位硼镁矿不再作为固体废弃物，从而实现了烟气中SO2和低品位硼镁矿的综合利用。

Description

一种利用硼镁矿的烟气脱硫方法
技术领域
本发明属于烟气脱硫、资源综合利用与环境保护技术领域，本发明公开了一种利用硼镁矿的烟气脱硫方法。
背景技术
我国硼镁矿资源虽然较丰富，但是经过近50多年的开采，硼矿贫化现象极为严重，高品位硼矿已近枯竭。辽宁省作为我国硼矿储量最为丰富的地区，其B2O3平均品位由20世纪60年代初期的18％以上，现已降低至12％以下，其中硼品位低于10％的硼镁矿约占80％以上，而其中氧化镁的含量高达40％以上。目前，我国低品位硼镁矿已远不能满足硼产品生产要求，90％硼原料和硼产品依靠进口，造成我国该类低品位硼镁矿资源无法利用的主要原因是酸消耗量大、硼收率低、成本高和环境污染重。在此背景下，低品位硼镁矿的资源化综合利用对于整个硼行业有重要的影响。
镁基烟气脱硫起源于美国和日本等发达国家，现已成为一种较成熟的烟气脱硫工艺，该工艺具有投资小、污染低和脱硫副产物易回收利用等特点，备受关注。该方法脱硫原理是将氧化镁熟化后制得氢氧化镁浆液送入SO2吸收塔中，与逆流而上的二氧化硫烟气充分接触吸收，生成的产物为亚硫酸镁和硫酸镁，这些产物一般会带有一定数量的结晶水。得到的副产品一部分可以通过烘烧等手段制成氧化镁和硫酸回收再利用，另一部分排放或者氧化制成硫酸镁。虽然国内镁基烟气脱硫应用不多，但由于我国镁资源较为丰富，所以该工艺在我国具有一定的发展空间。而辽宁作为我国硼镁矿储量最为丰富的地区，受高镁低硼成分的影响，该类矿物已不能满足硼行业生产要求，亟待开发利用。如果将其应用到烟气脱硫工艺中，不仅可以解决烟气中SO2污染环境问题，使其成为一种资源，而且还可以实现低品位硼镁矿的资源化综合利用，这对于我国创建节约型社会具有重要的现实意义。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种利用硼镁矿的烟气脱硫方法，以低品位硼镁矿作为脱硫剂，对工业中产生的SO2废气进行脱硫处理，与湿法镁基烟气脱硫工艺相比，本发明是将烟气中SO2是作为一种资源，促进实现低品位硼镁矿的资源化综合利用。烟气脱硫产物可以转化为硼酸产品和硫酸镁产品，不仅脱硫率好，且实现了低品位硼镁矿中硼和镁资源的高效清洁化综合利用。
本发明的技术方案：
一种利用硼镁矿的烟气脱硫方法，包括以下步骤：
(1)将硼镁矿破碎研磨后，与水配制成质量浓度为5％～30％的脱硫浆液。
(2)将脱硫浆液输送到脱硫设备中与烟气中的SO2进行接触反应，形成微溶性亚硫酸镁，然后进行固液分离；其中，烟气中SO2的浓度为2000mg/m3～10000mg/m3，液相中脱硫温度为20℃～90℃，反应时间为30min。
(3)步骤(2)固液分离后的尾渣主要成分为亚硫酸镁和未反应的硼镁矿，溶液的主要成分为硼酸和微量的硫酸镁或亚硫酸镁；尾渣通过空气氧化法进行氧化处理，获得硫酸镁产品；溶液用于制备硼酸产品。
所述步骤(1)中，硼镁矿中B2O3含量在10％以下，MgO的含量在40％以上；研磨后的硼镁矿粉粒度≤150μm；
所述步骤(2)中，含有SO2的烟气温度为30℃～200℃，烟气流速为0.1m3/s～100m3/s。
本发明的基本原理如下：
硼镁矿法烟气脱硫技术是用高镁低硼的硼镁矿作为脱硫剂进行烟气脱硫的一种湿法脱硫方式，这种硼镁矿中氧化镁的含量在40％以上，氧化硼的含量在10％以下。该方法以酸碱中和反应为基本脱硫原理，碱性物质为硼镁矿中含镁矿物，如菱镁矿、白云石和硼镁石等，这类矿物与溶液中SO2经过复杂的化学反应，最终形成亚硫酸盐或者是硫酸盐，即亚硫酸镁和硫酸镁。而脱硫剂中硼元素转变为硼酸进入到溶液中，从而对硼镁矿进行了高效的综合利用。
本发明的有益效果：本发明提供了一种湿法镁基烟气脱硫剂，本方法不仅解决了烟气中SO2污染环境问题，还实现了低品位硼镁矿清洁化和资源化综合利用，同时还可以获得硫酸镁和硼酸产品，并且烟气脱硫率优(烟气脱硫率为90％以上)，低品位硼镁矿中硼和镁元素的利用率高(硼利用率95％以上，镁利用率80％以上)。
附图说明
图1为本发明利用硼镁矿烟气脱硫的工艺流程图。
具体实施方式
本发明提供一种利用硼镁矿的烟气脱硫方法，下面结合附图1对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
将低品位硼镁矿(B2O3含量9％，MgO含量45％)研磨成粒度为150μm，然后将其与水混合，制备成质量浓度为5％脱硫浆液，在20℃下通入SO2的浓度为2000mg/m3的含硫烟气，气体流速为0.1m3/s，通气时间为30min后进行固液分离，获得含有硼酸的溶液，尾渣为亚硫酸镁，其中SO2的脱除率为95％，低品位硼镁矿中硼元素的利用率为91.4％，镁元素的利用率为81.4％。
实施例2
将低品位硼镁矿(B2O3含量8％，MgO含量47％)研磨成粒度为100μm，然后将其与水混合，制备成质量浓度为10％脱硫浆液，在40℃下通入SO2的浓度为4000mg/m3的含硫烟气，气体流速为0.1m3/s，通气时间为30min后进行固液分离，获得含有硼酸的溶液，尾渣为亚硫酸镁，其中SO2的脱除率为94％，低品位硼镁矿中硼元素的利用率为92.3％，镁元素的利用率为82％。
实施例3
将低品位硼镁矿(B2O3含量9％，MgO含量42％)研磨成粒度为125μm，然后将其与水混合，制备成质量浓度为15％脱硫浆液，在60℃下通入SO2的浓度为6000mg/m3的含硫烟气，气体流速为10m3/s，通气时间为30min后进行固液分离，获得含有硼酸的溶液，尾渣为亚硫酸镁，其中SO2的脱除率为91％，低品位硼镁矿中硼元素的利用率为93％，镁元素的利用率为84％。
实施例4
将低品位硼镁矿(B2O3含量10％，MgO含量47％)研磨成粒度为75μm，然后将其与水混合，制备成质量浓度为20％脱硫浆液，在80℃下通入SO2的浓度为10000mg/m3的含硫烟气，气体流速为20m3/s，通气时间为30min后进行固液分离，获得含有硼酸的溶液，尾渣为亚硫酸镁，其中SO2的脱除率为92％，低品位硼镁矿中硼元素的利用率为95％，镁元素的利用率为85％。
实施例5
将低品位硼镁矿(B2O3含量10％，MgO含量47％)研磨成粒度为120μm，然后将其与水混合，制备成质量浓度为25％脱硫浆液，在90℃下通入SO2的浓度为7000mg/m3的含硫烟气，气体流速为30m3/s，通气时间为30min后进行固液分离，获得含有硼酸的溶液，尾渣为亚硫酸镁，其中SO2的脱除率为96％，低品位硼镁矿中硼元素的利用率为94％，镁元素的利用率为86％。
实施例6
将低品位硼镁矿(B2O3含量10％，MgO含量47％)研磨成粒度为110μm，然后将其与水混合，制备成质量浓度为25％脱硫浆液，在90℃下通入SO2的浓度为5000mg/m3的含硫烟气，气体流速为40m3/s，通气时间为30min后进行固液分离，获得含有硼酸的溶液，尾渣为亚硫酸镁，其中SO2的脱除率为96％，低品位硼镁矿中硼元素的利用率为97％，镁元素的利用率为90％。
实施例7
将低品位硼镁矿(B2O3含量5％，MgO含量51％)研磨成粒度为60μm，然后将其与水混合，制备成质量浓度为25％脱硫浆液，在40℃下通入SO2的浓度为3000mg/m3的含硫烟气，气体流速为50m3/s，通气时间为30min后进行固液分离，获得含有硼酸的溶液，尾渣为亚硫酸镁，其中SO2的脱除率为94％，低品位硼镁矿中硼元素的利用率为92％，镁元素的利用率为88％。
实施例8
将低品位硼镁矿(B2O3含量6％，MgO含量42％)研磨成粒度为50μm，然后将其与水混合，制备成质量浓度为30％脱硫浆液，在60℃下通入SO2的浓度为3000mg/m3的含硫烟气，气体流速为70m3/s，通气时间为30min后进行固液分离，获得含有硼酸的溶液，尾渣为亚硫酸镁，其中SO2的脱除率为93％，低品位硼镁矿中硼元素的利用率为94％，镁元素的利用率为82％。
实施例9
将低品位硼镁矿(B2O3含量7％，MgO含量44％)研磨成粒度为30μm，然后将其与水混合，制备成质量浓度为30％脱硫浆液，在70℃下通入SO2的浓度为4000mg/m3的含硫烟气，气体流速为80m3/s，通气时间为30min后进行固液分离，获得含有硼酸的溶液，尾渣为亚硫酸镁，其中SO2的脱除率为92％，低品位硼镁矿中硼元素的利用率为95％，镁元素的利用率为84％。
实施例10
将低品位硼镁矿(B2O3含量10％，MgO含量49％)研磨成粒度为40μm，然后将其与水混合，制备成质量浓度为30％脱硫浆液，在90℃下通入SO2的浓度为10000mg/m3的含硫烟气，气体流速为100m3/s，通气时间为30min后进行固液分离，可以获得含有硼酸的溶液，尾渣为亚硫酸镁，其中SO2的脱除率为95％，低品位硼镁矿中硼元素的利用率为91％，镁元素的利用率为87％。

Claims (5)

1.一种利用硼镁矿的烟气脱硫方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)将硼镁矿破碎研磨得到硼镁矿粉，并与水配制成质量百分比浓度为5％～30％的脱硫浆液；
(2)将脱硫浆液输送到脱硫设备中与烟气中的SO2进行接触反应，形成微溶性亚硫酸镁，然后进行固液分离；其中，液相中脱硫温度为20℃～90℃，反应时间为30min；
(3)尾渣主要成分为亚硫酸镁和未反应的硼镁矿，溶液的主要成分为硼酸和微量的硫酸镁或亚硫酸镁；尾渣通过空气氧化法进行氧化处理，获得硫酸镁产品；溶液用于制备硼酸产品。
2.根据权利要求1所述的一种利用硼镁矿的烟气脱硫方法，其特征在于，硼镁矿中B2O3含量为10％以下，MgO的含量为40％以上。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用硼镁矿的烟气脱硫方法，其特征在于，步骤(1)中硼镁矿粉的粒度≤150μm。
4.根据权利要求1或2所述的一种利用硼镁矿的烟气脱硫方法，其特征在于，步骤(2)中，烟气中SO2的浓度为2000mg/m3～10000mg/m3，含有SO2的烟气温度为30℃～200℃；烟气流速为0.1m3/s～100m3/s。
5.根据权利要求3所述的一种利用硼镁矿的烟气脱硫方法，其特征在于，步骤(2)中，烟气中SO2的浓度为2000mg/m3～10000mg/m3，含有SO2的烟气温度为30℃～200℃；烟气流速为0.1m3/s～100m3/s。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1359850A (zh) * 2002-01-16 2002-07-24 张茂 用二氧化硫分解硼镁矿石制取硼酸的方法及其装置
US20080069978A1 (en) * 2004-04-03 2008-03-20 Lenox Jason D Amino Acid-Solubilized Borate, Silicate and Zinc Compositions and Methods for Treating Wood Products
CN102228864A (zh) * 2010-07-09 2011-11-02 鞍钢集团矿业公司 硼铁矿选矿新工艺
CN108893572A (zh) * 2018-06-15 2018-11-27 河北工程大学 一种硼铁矿中有价组元综合回收利用的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1359850A (zh) * 2002-01-16 2002-07-24 张茂 用二氧化硫分解硼镁矿石制取硼酸的方法及其装置
US20080069978A1 (en) * 2004-04-03 2008-03-20 Lenox Jason D Amino Acid-Solubilized Borate, Silicate and Zinc Compositions and Methods for Treating Wood Products
CN102228864A (zh) * 2010-07-09 2011-11-02 鞍钢集团矿业公司 硼铁矿选矿新工艺
CN108893572A (zh) * 2018-06-15 2018-11-27 河北工程大学 一种硼铁矿中有价组元综合回收利用的方法

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