CN114832448B - 一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法，所述方法包括以下步骤：步骤A：当脱硫塔浓缩段内的硫酸铵溶液比重达到指定值时，开启排出泵，将脱硫塔浓缩段的硫酸铵溶液送至沉淀槽；步骤B：当粉尘和杂质沉淀到沉淀槽的底部时，再将沉淀槽内上层的硫酸铵清液通过清液输送泵送至硫酸铵制备系统；步骤C：利用沉淀泵将沉淀槽底部的污泥打入中和槽中；步骤D：把石灰送入中和槽内进行中和反应，直到中和反应后的污泥pH值达到9。污泥的沉淀、洗涤、中和等整个过程均实现在线处理，无需停机处理。

Description

一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法
技术领域
本发明涉及污泥沉淀处理技术领域，特别是涉及一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法。
背景技术
烧结烟气脱硫净化通常先经过除尘器除尘后再通过脱硫系统脱除二氧化硫和剩余的粉尘，由于氨法脱硫副产品是高附加价值的硫酸铵化肥，因此近些年氨法脱硫在钢铁行业烧结厂得到越来越多的推广和应用。但烟气中的粉尘杂质对氨法脱硫系统的运行和副产品的制备有着很大的影响。虽烧结烟气经除尘器后粉尘浓度能控制在30mg/Nm³以内，但氨法脱硫系统的水是闭环的，随着时间的推移，粉尘会在氨法脱硫塔浓缩段以污泥形式慢慢富集起来。若不及时排出处理，将产生以下问题：
1、易造成相关设备和管道堵塞，直接影响脱硫系统的运行；
2、产出的硫酸铵粒度小，色泽黑，严重影响副产品的成品质量和销售。
综上所述，现有技术中存在以下问题：如何有效的处理氨法脱硫溶液污泥沉淀，来使脱硫系统的有序运行。
发明内容
本发明所需要解决的技术问题是如何解决有效的处理氨法脱硫溶液污泥沉淀，来使脱硫系统的有序运行的问题。
为达上述目的，本发明实施例提出了一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法，所述方法包括以下步骤：
步骤A：当脱硫塔浓缩段内的硫酸铵溶液比重达到指定值时，开启排出泵，将脱硫塔浓缩段的硫酸铵溶液送至氨法脱硫生产线上的沉淀槽，进行在线沉淀；
步骤B：当粉尘和杂质沉淀到沉淀槽的底部时，再将沉淀槽内上层的硫酸铵清液通过清液输送泵送至硫酸铵制备系统；
步骤C：利用沉淀泵将沉淀槽底部的污泥打入中和槽中；
步骤D：把石灰送入中和槽内进行中和反应，直到中和反应后的污泥pH值达到9。
具体的，在步骤A后，在步骤B之前，包括：
当沉淀槽内的硫酸铵清液液位降到设定高度时，补入水；
开启单机高速离心鼓风机，对沉淀槽底部进行曝气，使沉淀的污泥与补入的水混合，再静止沉淀；
将沉淀槽内上层的清液通过清液输送泵送至脱硫塔浓缩段。
具体的，在步骤D中，把石灰储仓内的石灰送入中和槽内的同时，对中和槽底部进行曝气。
具体的，在步骤D中，在中和槽内进行中和反应时，在中和槽的顶部设置一个氨气吸收装置来收集氨气。
具体的，通过中和槽上的PH探头变送器对中和反应的污泥pH值进行实时监控。
具体的，当中和反应后的污泥pH值达到9时，将中和反应后的污泥送往烧结一混系统。
具体的，所述清液输送泵与所述硫酸铵制备系统通过第一管路连通，在所述第一管路上设置第一电动阀。
具体的，所述清液输送泵与所述脱硫塔浓缩段通过第二管路连通，在所述第二管路上设置第二电动阀。
具体的，在步骤B中，打开所述第一电动阀，关闭所述第二电动阀。
具体的，将沉淀槽内上层的清液通过清液输送泵送至脱硫塔浓缩段时，打开所述第二电动阀，关闭所述第一电动阀。
本发明的优点是：操作简单、运行成本小、污泥去除效果好，可以不停机处理氨法脱硫溶液污泥沉淀，使脱硫系统的有序运行，酸性污泥经过有效的洗涤中和后，很好解决了下游设备的腐蚀问题，降低了下游设备的投资和运维成本。处理后的污泥里含有大量Fe元素、石膏和过量的石灰，输送给烧结用于烧结矿混料，不仅可以节约生石灰和石灰石用量，还提高了Fe的回收再利用率，因为生石灰和石灰石烧结生产工艺中起着重要的作用，主要作为粘结剂，以改善细精矿的成球性能，可以提高烧结矿的产量。将过量的生石灰打入中和槽与硫酸铵反应会生产石膏，实践证明石膏与生石灰按一定的配比搅拌混合是可以提高烧结速度、提高产量的，并且减少了石灰石的用量；被中和后的污泥是送往烧结生产线作为原料生产出烧结矿，烧结矿又是炼铁的主要原料之一，因此污泥中大量的Fe元素就能重新回收利用。节约了污泥外送处理的费用，只要控制好与烧结原料的配比，保证烧结矿产和质量不受影响，这三方面的效益是可观的。同时，污泥的沉淀、洗涤、中和等整个过程均实现在线处理，无需停机处理。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法工艺流程示意图。
附图标记说明：
1、脱硫塔浓缩段；2、排出泵；3、沉淀槽；31、补水口；32、液位变送器；4、清液输送泵；41、第一电动阀；42、第二电动阀；5、硫酸铵制备系统；6、单机高速离心鼓风机；61、第三电动阀；62、第四电动阀；7、沉淀泵；8、中和槽；81、PH探头变送器；9、石灰给料机；10、石灰储仓；11、氨气吸收装置；12、污泥输送泵；13、烧结一混系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
步骤A：当脱硫塔浓缩段1内的硫酸铵溶液比重达到指定值时，开启排出泵2，将脱硫塔浓缩段1的硫酸铵溶液送至氨法脱硫生产线上的沉淀槽3，进行在线沉淀；沉淀槽3是一个罐子，是坐落在地面上的。在线沉淀的意思是：在不停脱硫主工艺生产系统（设备）的情况下就能实现沉降等功能。本专利提到的沉淀、洗涤、中和都是脱硫主工艺生产线下的一个辅助子系统；
步骤B：当粉尘和杂质沉淀到沉淀槽3的底部时，再将沉淀槽内上层的硫酸铵清液通过清液输送泵4送至硫酸铵制备系统5；
步骤C：利用沉淀泵7将沉淀槽底部的污泥打入中和槽8中；
步骤D：把石灰送入中和槽内进行中和反应，直到中和反应后的污泥pH值达到9。
在步骤A后，在步骤B之前，包括：
当沉淀槽内的硫酸铵清液液位降到设定高度时，补入水；从沉淀槽3的补水口31灌入工业水，可通过液位变送器32获取液位信号。
开启单机高速离心鼓风机，对沉淀槽底部进行曝气，使沉淀的污泥与补入的水混合，再静止沉淀；
将沉淀槽内上层的清液通过清液输送泵送至脱硫塔浓缩段。液位涨到一定高度后，单机高速离心鼓风机6和第三电动阀61将会自动开启，并对沉淀槽3底部进行曝气，使沉淀污泥与新工业水充分混合达到洗涤效果，然后再静止沉淀，过一段时间后把沉淀槽3内上层的清液通过清液输送泵4送至脱硫塔浓缩段1，此时第一电动阀41关闭，第二电动阀42打开。
在步骤D中，把石灰储仓内的石灰送入中和槽内的同时，对中和槽底部进行曝气。使酸性污泥与石灰充分混合完成中和反应。生产线不停机，实现了在线中和酸性污泥。
在步骤D中，在中和槽内进行中和反应时，在中和槽的顶部设置一个氨气吸收装置11来收集氨气。在中和反应的过程中，会有氨气产生，为防止外溢污染。
通过中和槽上的PH探头变送器81对中和反应的污泥pH值进行实时监控。
当中和反应后的污泥pH值达到9时，将中和反应后的污泥送往烧结一混系统13。
所述清液输送泵与所述硫酸铵制备系统通过第一管路411连通，在所述第一管路上设置第一电动阀41。控制管路。
所述清液输送泵与所述脱硫塔浓缩段通过第二管路连通，在所述第二管路422上设置第二电动阀42。控制管路。
在步骤B中，打开所述第一电动阀41，关闭所述第二电动阀42。将沉淀槽内上层的清液送至硫酸铵制备系统5生产硫酸铵化肥。
将沉淀槽内上层的清液通过清液输送泵送至脱硫塔浓缩段时，打开所述第二电动阀，关闭所述第一电动阀。使洗涤后的沉淀槽内上层的清液回流入脱硫塔浓缩段。
本发明提供的技术方案如下：脱硫塔浓缩段内的硫酸铵溶液比重达到指定值时，如图2所示，开启排出泵，将脱硫塔浓缩段的硫酸铵溶液送至沉淀槽，在沉淀槽内经过静止后使粉尘等杂质沉淀到沉淀槽的底部，然后再将沉淀槽内上层的硫酸铵清液通过清液输送泵送至硫酸铵制备系统生产硫酸铵化肥。待沉淀槽内的硫酸铵清液输送完毕后，向沉淀槽内灌入工业水，液位达到一定高度后，通过开启单机高速离心鼓风机对沉淀槽底部进行曝气，使沉淀污泥与新工业水充分混合达到洗涤效果，然后再静止沉淀，过一段时间后把沉淀槽内上层的清液通过清液输送泵送至脱硫塔浓缩段。经过几次工业水的洗涤后，开启沉淀泵，将沉淀槽内的污泥打入中和槽，并加入过量石灰，然后开启单机高速离心鼓风机对中和槽底部进行曝气，使酸性污泥与石灰充分混合完成中和反应，生产线不停机，实现了在线中和酸性污泥。最后把处理好的污泥通过污泥输送泵送往烧结一混系统进行使用。在线处理运行成本小，污泥的沉淀、洗涤、中和等整个过程均实现在线处理，无需停机处理，提高了生产效率。
本发明的优点是：操作简单、运行成本小、污泥去除效果好。有效的处理氨法脱硫溶液污泥沉淀，使脱硫系统的有序运行，酸性污泥经过有效的洗涤中和后，很好解决了下游设备的腐蚀问题，降低了下游设备的投资和运维成本。处理后的污泥里含有大量Fe元素、石膏和过量的石灰，输送给烧结用于烧结矿混料，不仅可以节约石灰石用量，还提高了Fe的回收再利用率，中和后的污泥按0.8%的配比加入烧结配料中后，烧结速度从20.35mm/min变成了20.72mm/min，提高了0.37mm/min；石灰石用量由2.8%减少到2.1%。
三节约了污泥外送处理的费用，只要控制好与烧结原料的配比，保证烧结矿产和质量不受影响，这三方面的效益是可观的。同时，污泥的沉淀、洗涤、中和等整个过程均实现在线处理，无需停机处理。
以下实施例仅为了进一步说明本发明，并不限制本发明的内容。
实施例1：
本发明提供一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法，如图2，脱硫塔浓缩段1内的硫酸铵溶液比重达到指定值时，开启排出泵2，将脱硫塔浓缩段2的硫酸铵溶液送至沉淀槽3，在沉淀槽3内经过静止后使粉尘等杂质沉淀到沉淀槽3的底部，然后再将沉淀槽3内上层的硫酸铵清液通过清液输送泵4（此时第一电动阀41开，第二电动阀42关）送至硫酸铵制备系统5生产硫酸铵化肥。待沉淀槽3内的硫酸铵清液液位（可通过液位变送器32获取液位信号）降到一定高度时，再从沉淀槽3的补水口31灌入工业水，液位，可通过液位变送器32获取液位信号，涨到一定高度后，单机高速离心鼓风机6和电动阀C61将会自动开启，并对沉淀槽3底部进行曝气，使沉淀污泥与新工业水充分混合达到洗涤效果，然后再静止沉淀，过一段时间后把沉淀槽3内上层的清液通过清液输送泵4送至脱硫塔浓缩段1，此时第一电动阀41关，第二电动阀42开。经过几次工业水的洗涤后，开启沉淀泵7，将沉淀槽3内的污泥打入中和槽8，然后通过石灰给料机9把石灰储仓10内的石灰送入中和槽8内，同时开启单机高速离心鼓风机6和电动阀D62对中和槽8底部进行曝气，使酸性污泥与石灰充分混合完成中和反应。在中和反应的过程中，会有氨气产生，为防止外溢污染，在中和槽8的顶部设置一个氨气吸收装置11来收集氨气。中和后的污泥pH值可通过中和槽8上的pH探头变送器81进行实时监控，并通过该pH值来调节石灰给料机9的下料量。中和后的污泥pH值达到9时即可通过污泥输送泵12送往烧结一混系统13使用。
本发明的优点是：操作简单、运行成本小、污泥去除效果好。有效的处理氨法脱硫溶液污泥沉淀，使脱硫系统的有序运行，很好解决了下游设备的腐蚀问题，降低了下游设备的投资和运维成本。处理后的污泥里含有大量Fe元素、石膏和过量的石灰，输送给烧结用于烧结矿混料，不仅可以节约生石灰和石灰石用量，还提高了Fe的回收再利用率，还节约了污泥外送处理的费用，只要控制好与烧结原料的配比，保证烧结矿产和质量不受影响，这三方面的效益是可观的。同时，污泥的沉淀、洗涤、中和等整个过程均实现在线处理，无需停机处理。本发明在不停机的情况下，能在线沉淀硫酸铵溶液中的污泥杂质，使用生石灰中和污泥并使溶液中的游离Fe离子生成Fe(OH)3沉淀下来供烧结生产工艺回收铁元素。在投用生石灰的过程中不用担心过量问题，因为生石灰和石膏都可以直接供给烧结生产工艺使用并达到提高烧结矿的产量和节约生石灰和石灰石的目的。虽然本发明的污泥处理的每个步骤单独摆出来看都是常用技术手段，但是结合氨法脱硫生产工艺与烧结矿生产工艺的特点和需求，通过选择合适的污泥处理方案和执行顺序，就成为了钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀处理工艺的专利亮点，这在钢铁行业是独有的，其他行业也是不能完全模仿的。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤A：当脱硫塔浓缩段内的硫酸铵溶液比重达到指定值时，开启排出泵，将脱硫塔浓缩段的硫酸铵溶液送至氨法脱硫生产线上的沉淀槽，进行在线沉淀；
步骤B：当粉尘和杂质沉淀到沉淀槽的底部时，再将沉淀槽内上层的硫酸铵清液通过清液输送泵送至硫酸铵制备系统；
步骤C：利用沉淀泵将沉淀槽底部的污泥打入中和槽中；
步骤D：把石灰送入中和槽内进行中和反应，直到中和反应后的污泥pH值达到9；
当中和反应后的污泥pH值达到9时，将中和反应后的污泥送往烧结一混系统；
所述清液输送泵与所述硫酸铵制备系统通过第一管路连通，在所述第一管路上设置第一电动阀；
所述清液输送泵与所述脱硫塔浓缩段通过第二管路连通，在所述第二管路上设置第二电动阀；
在步骤B中，打开所述第一电动阀，关闭所述第二电动阀。
2.根据权利要求1所述的一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法，其特征在于，在步骤A后，在步骤B之前，包括：
当沉淀槽内的硫酸铵清液液位降到设定高度时，补入水；
开启单机高速离心鼓风机，对沉淀槽底部进行曝气，使沉淀的污泥与补入的水混合，再静止沉淀；
将沉淀槽内上层的清液通过清液输送泵送至脱硫塔浓缩段。
3.根据权利要求1所述的一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法，其特征在于，在步骤D中，把石灰储仓内的石灰送入中和槽内的同时，对中和槽底部进行曝气。
4.根据权利要求1所述的一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法，其特征在于，在步骤D中，在中和槽内进行中和反应时，在中和槽的顶部设置一个氨气吸收装置来收集氨气。
5.根据权利要求4所述的一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法，其特征在于，通过中和槽上的pH探头变送器对中和反应的污泥pH值进行实时监控。
6.根据权利要求1所述的一种用于钢铁行业氨法脱硫溶液污泥沉淀的处理方法，其特征在于，将沉淀槽内上层的清液通过清液输送泵送至脱硫塔浓缩段时，打开所述第二电动阀，关闭所述第一电动阀。
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