CN117049754B - 脱硫废液的资源化处理方法、及硫磺和亚硫酸钠的制备 - Google Patents

脱硫废液的资源化处理方法、及硫磺和亚硫酸钠的制备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种脱硫废液的资源化处理方法、及硫磺和亚硫酸钠的制备;所述资源化处理方法包括步骤:S1,提供脱硫废液,所述脱硫废液中含有硫代硫酸铵;S2,向所述脱硫废液中混入磷酸,得第一处理液,所述第一处理液呈酸性;S3,对所述第一处理液进行氧化处理,得第二处理液和二氧化硫气体,所述第二处理液中含有硫磺。本发明对脱硫废液进行资源化利用,变废为宝,能够生产出符合国家标准要求的高纯硫磺和高纯亚硫酸钠。

Description

脱硫废液的资源化处理方法、及硫磺和亚硫酸钠的制备
技术领域
本发明涉及工业废液处理技术领域,尤其涉及一种脱硫废液的资源化处理方法、及硫磺和亚硫酸钠的制备。
背景技术
众所周知,焦化行业是我国的传统基础产业,对国民经济发展具有十分重要的意义。在炼焦过程中,煤中的硫会有70~75%转入焦炭,30~35%的硫转化为H2S等气态硫化物进入焦炉煤气中,煤气脱硫可采用干法脱硫和湿法脱硫两类基本工艺,HPF法属于湿法脱硫,它有无须外加碱源、效率高、占地少、操作容易、生产投入少的优势,因此目前被企业广泛应用。但是在HPF法脱硫过程中不可避免地会产生大量焦化脱硫废液,它的成分复杂,具有污染水源、毒化土壤、破坏生态和生物致癌等危害。因此,高含盐脱硫废液问题亟待解决。
脱硫废液主要是由(NH4)2SO4、(NH4)2S2O3和NH4SCN三种副盐组成,其中硫酸铵和硫氰酸铵产品的销售行情比较好,而硫代硫酸铵的处理则具有较大困难,因为其经济价值很低、市场需求小,产品必然滞销。随着工业废弃物排放管理的加强,将导致硫代硫酸铵的处理会更加困难,目前处理脱硫废液中的硫代硫酸铵是所有焦化企业的共同目标,只有将硫代硫酸铵进行转化成具有资源化价值的产品,才能从根本上解决硫代硫酸铵利用效率不高,现场堆弃过多等问题。
公开号为CN115947486A的中国发明专利申请公开了一种脱硫废液资源化处理工艺及系统,其在脱硫废液加入活性炭脱色,脱色后用硫酸溶液调节pH<1,然后加入氧化剂,加热至60-90℃使硫代硫酸盐转化为硫酸盐、硫磺和二氧化硫气体。上述专利虽然在使用前对硫酸进行了稀释,且获得了纯度大于90%的硫磺;但是,由于硫酸原料固有的强腐蚀性和强酸性,硫酸原料的使用依然会制约工业上对脱硫废液的资源化处理,以及会制约工业上高纯度资源化产品的获取。
鉴于此,有必要提供一种脱硫废液的资源化处理方法、及硫磺和亚硫酸钠的制备,以解决或至少缓解上述脱硫废液的资源化处理和高纯度资源化产品的获取受限于硫酸原料的技术缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种脱硫废液的资源化处理方法、及硫磺和亚硫酸钠的制备,旨在解决上述脱硫废液的资源化处理和高纯度资源化产品的获取受限于硫酸原料的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种脱硫废液的资源化处理方法,包括步骤:
S1,提供脱硫废液,所述脱硫废液中含有硫代硫酸铵;
S2,向所述脱硫废液中混入磷酸,得第一处理液,所述第一处理液的pH不高于6;
S3,对所述第一处理液进行氧化处理,得第二处理液和二氧化硫气体,所述第二处理液中含有硫磺;
所述氧化处理采用的氧化时间为5~60min;
所述氧化处理采用的氧化剂包括气体氧化剂和液体氧化剂中的至少一种;
当所述氧化处理采用的氧化剂为所述气体氧化剂时,所述气体氧化剂的通入流量为0.2-1L/min;
当所述氧化处理采用的氧化剂为所述液体氧化剂时,所述液体氧化剂的质量浓度为10~40%,所述液体氧化剂与所述脱硫废液的体积比为1:30-150。
进一步地,所述硫代硫酸铵在所述脱硫废液中的浓度为80~130g/L。
进一步地,所述步骤S2还包括:在向所述脱硫废液中混入所述磷酸之前,采用脱色剂对所述脱硫废液进行除杂处理;
所述脱色剂包括活性炭、白土和吸附树脂中的一种或多种;所述脱色剂与所述脱硫废液的固液比为0.003~0.008 g/mL。
进一步地,所述磷酸以磷酸溶液的形式存在,所述磷酸在所述磷酸溶液中的质量分数为20~60%。
进一步地,所述第一处理液的pH不高于2。
进一步地,所述氧化处理采用的氧化温度为50~90℃;所述气体氧化剂包括空气和臭氧气体中的至少一种;所述液体氧化剂包括过氧化氢溶液。
进一步地,所述步骤S3还包括:对所述第二处理液依次进行中和处理和固液分离处理,得硫磺产品;
所述中和处理包括:向所述第二处理液中混入氨水,使所述第二处理液的pH呈中性。
进一步地,所述步骤S3还包括:采用氢氧化钠溶液对所述二氧化硫气体进行吸收处理,得亚硫酸钠。
本发明还提供了一种基于脱硫废液制备硫磺的方法,包括步骤:
S10,提供脱硫废液,所述脱硫废液中含有硫代硫酸铵;
S20,向所述脱硫废液中混入磷酸,得第一处理液,所述第一处理液的pH不高于6;
S30,对所述第一处理液进行氧化处理,得第二处理液;所述第二处理液中含有硫磺;
所述氧化处理采用的氧化时间为5~60min;
所述氧化处理采用的氧化剂包括气体氧化剂和液体氧化剂中的至少一种;
当所述氧化处理采用的氧化剂为所述气体氧化剂时,所述气体氧化剂的通入流量为0.2-1L/min;
当所述氧化处理采用的氧化剂为所述液体氧化剂时,所述液体氧化剂的质量浓度为10~40%,所述液体氧化剂与所述脱硫废液的体积比为1:30-150。
本发明还提供了一种基于脱硫废液制备亚硫酸钠的方法,包括步骤:
S100,提供脱硫废液,所述脱硫废液中含有硫代硫酸铵;
S200,向所述脱硫废液中混入磷酸,得第一处理液,所述第一处理液的pH不高于6;
S300,对所述第一处理液进行氧化处理,得二氧化硫气体;然后,采用氢氧化钠溶液对所述二氧化硫气体进行吸收处理,得亚硫酸钠;
所述氧化处理采用的氧化时间为5~60min;
所述氧化处理采用的氧化剂包括气体氧化剂和液体氧化剂中的至少一种;
当所述氧化处理采用的氧化剂为所述气体氧化剂时,所述气体氧化剂的通入流量为0.2-1L/min;
当所述氧化处理采用的氧化剂为所述液体氧化剂时,所述液体氧化剂的质量浓度为10~40%,所述液体氧化剂与所述脱硫废液的体积比为1:30-150。
与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
1、本发明可以对脱硫废液进行资源化利用,将其变废为宝,从而生产出符合国家标准要求的高纯硫磺和高纯亚硫酸钠;并且,本发明还能够获得具有高利用价值的磷酸铵。因此,本发明在处置危险废弃物的同时还能带来可观的经济效益,解决一直困扰着焦化企业的环保问题。
2、本发明解决了脱硫废液的资源化处理受限于硫酸的技术缺陷;相较于硫酸原料,本发明采用磷酸对脱硫废液进行处理,其腐蚀性和酸性更低,安全系数和可操作性更高。
3、本发明提供出了一种硫代硫酸铵氧化配方,采用新型的pH调节溶剂与氧化剂搭配,能够制备得到符合国家标准的硫磺和亚硫酸钠产品。
4、本发明的投资成本低,运行费用低,产品附加值高,可以同时解决脱硫废液中盐的问题和硫的问题,工艺路线完善。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明中脱硫废液的资源化处理方法的流程示意图;
图2为本发明实施例1中硫磺的XRD图;
图3为本发明实施例1中硫磺的红外光谱图;
图4为本发明实施例1中硫磺的拉曼光谱图;
图5为本发明实施例1中亚硫酸钠的XRD图;
图6为本发明实施例1中亚硫酸钠的红外光谱图;
图7为本发明实施例1中亚硫酸钠的拉曼光谱图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
并且,本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供了一种脱硫废液的资源化处理方法,包括步骤:
S1,提供脱硫废液,所述脱硫废液中含有硫代硫酸铵。
S2,向所述脱硫废液中混入磷酸,得第一处理液,所述第一处理液呈酸性。
S3,对所述第一处理液进行氧化处理,得第二处理液和二氧化硫气体,所述第二处理液中含有硫磺。
需说明的是,所述步骤S3还可以包括:对所述第二处理液依次进行中和处理和固液分离处理(过滤干燥),得硫磺产品和第三处理液。
所述中和处理可以包括:向所述第二处理液中混入氨水,使所述第二处理液的pH呈中性;所述氨水的质量分数可以为20-60%,本发明采用市售的氨水,其质量分数为25~28%。
还需说明的是,所述步骤S3还可以包括:采用氢氧化钠溶液对所述二氧化硫气体进行吸收处理,得亚硫酸钠;所述氢氧化钠溶液的质量分数可以为50~60%。其中,可以对所述吸收处理的产物依次进行蒸发结晶以及过滤干燥,得亚硫酸钠产品。
本发明还提供了一种基于脱硫废液制备硫磺的方法,包括步骤:
S10,提供脱硫废液,所述脱硫废液中含有硫代硫酸铵;
S20,向所述脱硫废液中混入磷酸,得第一处理液,所述第一处理液呈酸性;
S30,对所述第一处理液进行氧化处理,得第二处理液和二氧化硫气体;所述第二处理液中含有硫磺;然后,可以对所述第二处理液依次进行中和处理和固液分离处理(过滤干燥),得硫磺产品和第三处理液。
所述中和处理可以包括:向所述第二处理液中混入氨水,使所述第二处理液的pH呈中性;所述氨水的质量分数可以为25~28%。
本发明还提供了一种基于脱硫废液制备亚硫酸钠的方法,包括步骤:
S100,提供脱硫废液,所述脱硫废液中含有硫代硫酸铵。
S200,向所述脱硫废液中混入磷酸,得第一处理液,所述第一处理液呈酸性。
S300,对所述第一处理液进行氧化处理,得第二处理液和二氧化硫气体;然后,采用氢氧化钠溶液对所述二氧化硫气体进行吸收处理,得亚硫酸钠;所述氢氧化钠溶液的质量分数可以为50~60%;其中,可以对所述吸收处理的产物依次进行蒸发结晶以及过滤干燥,得亚硫酸钠产品。
本发明中,所述硫代硫酸铵在所述脱硫废液中的浓度可以为80~130g/L。
需指出的是,通常情况下,所述脱硫废液中会同时含有硫酸铵、硫氰酸铵和所述硫代硫酸铵,所述硫酸铵的浓度可以为30~110g/L,所述硫氰酸铵的浓度可以为150~270g/L。由于硫酸铵和硫氰酸铵属于可资源化的物质,本发明主要对所述硫代硫酸铵进行处理。
本发明中,所述第一处理液的pH不高于6,优选可以为不高于2。
本发明中,所述步骤S2或所述步骤S20或所述步骤S200还可以包括:在向所述脱硫废液中混入所述磷酸之前,采用脱色剂对所述脱硫废液进行除杂处理;从而可以将脱硫废液中的悬浮硫、焦油、对苯二酚等杂质脱除。
所述脱色剂可以包括或为活性炭、白土和吸附树脂中的一种或多种;所述脱色剂与脱硫废液的固液比为0.003~0.008 g/mL。所述除杂处理的时长可以为10~30min。
本发明中,所述磷酸可以以磷酸溶液的形式存在,所述磷酸在所述磷酸溶液中的质量分数可以为20~60%。
本发明中,由于所述步骤2或所述步骤S20或所述步骤S200中,向所述脱硫废液中混入磷酸会产生少量二氧化硫气体;因此,所述步骤3或所述步骤S30或所述步骤S300中的二氧化硫气体可以理解为同时来源于向所述脱硫废液中混入磷酸产生的二氧化硫气体、以及氧化处理过程中产生的二氧化硫气体。
由于所述步骤2或所述步骤S20或所述步骤S200中,向所述脱硫废液中混入磷酸调节pH后,会立即执行所述步骤3或所述步骤S30或所述步骤S300中的氧化处理,且氧化处理的时间相对较长;因此,在具体描述过程中,会忽略所述步骤2或所述步骤S20或所述步骤S200中的二氧化硫气体。在工业应用中,可以根据实际情况进行选择。
本发明中,所述氧化处理是指:向所述第一处理液中引入氧化剂,从而对所述第一处理液进行氧化。
所述氧化处理采用的氧化剂包括气体氧化剂和液体氧化剂中的至少一种。
所述氧化处理采用的氧化时间为5~60min,氧化温度可以为50~90℃。
当所述氧化处理采用的氧化剂为气体氧化剂时,所述气体氧化剂的通入流量为0.2-1 L/min,优选为0.6-1 L/min。
当所述氧化处理采用的氧化剂为液体氧化剂时,所述液体氧化剂的质量浓度为10~40%,所述液体氧化剂与所述脱硫废液的体积比为1:30-150。
所述气体氧化剂可以包括空气和臭氧气体中的至少一种;所述液体氧化剂可以包括过氧化氢溶液(质量浓度为10~40%)。
此外,本发明中,所述第三处理液中一般还含有磷酸铵,所述磷酸铵同样是可以资源化利用的物质。
本发明中获得的硫磺产品和亚硫酸钠产品可以作为符合国家标准的产品售卖。参见图1所示,本发明获取硫磺产品和亚硫酸钠产品的具体流程可以理解为:向脱硫废液中加入脱色剂除杂,在经过除杂后的混盐水溶液中加入磷酸调节pH,得酸性混盐水(第一处理液);向酸性混盐水中加入氧化剂,然后向氧化后的液体加入氨水中和,经固液分离后得到纯度约98%的硫磺,之后进行干燥过滤回收;对氧化产生的二氧化硫气体用氢氧化钠溶液进行尾气吸收,最后将亚硫酸钠溶液进行蒸发结晶以及过滤干燥后得到纯度约98%的亚硫酸钠产品。本发明中,纯度可以理解为质量上的比率。
本发明的技术原理包括:加入脱色剂的脱硫废液,可以将脱硫废液中的悬浮硫、焦油、对苯二酚等杂质脱除。
经磷酸调至酸性后氧化可生成纯度约98%的硫磺粉末产品和二氧化硫气体,用磷酸调pH成酸性的目的是将磷酸与脱硫废液中的硫代硫酸铵发生歧化反应生成磷酸铵、二氧化硫和硫磺。
在经过脱色以及磷酸处理后的混盐水溶液中加入氧化剂的目的是将脱硫废液中的硫代硫酸铵与氧化剂发生氧化反应生成硫酸铵、二氧化硫和硫磺。
在酸化过程和氧化过程得到的二氧化硫气体用氢氧化钠吸收液进行尾气吸收,反应得到亚硫酸钠液体,最后通过蒸发结晶以及过滤干燥得到纯度约98%亚硫酸钠产品。
本发明涉及的主要反应方程式如下:
3(NH4)2S2O3+2H3PO4=2(NH4)3PO4+3SO2↑+3S↓+3H2O
(NH4)S2O3+氧化剂→(NH4)2SO4+SO2↑+S↓
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
以下为本发明的具体示例:
实施例1
取脱硫废液300 mL,脱硫废液中含有硫代硫酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵;其中,硫代硫酸铵的浓度为120.38 g/L,硫酸铵的浓度为106.95 g/L,硫氰酸铵的浓度为158.62 g/L。
在脱硫废液中加入活性炭,活性炭的加入量为脱硫废液体积的0.5 %,即1.5 g;室温条件下搅拌30 min后过滤,过滤后液体由墨绿色变成淡黄色。
将上述淡黄色滤液先用质量分数为60 %的磷酸溶液进行pH调节,最终调至pH=0.873;然后,再向其中鼓入空气(氧化剂)进行氧化,通入流量为1.0 L/min,氧化温度为80℃,氧化时长为1 h;氧化1 h后,加入氨水调pH到7,过滤,得7.34 g呈黄色固体粉末状的第一固体产品和处理液。
本实施例中,硫代硫酸铵的氧化率达96.64 %;本实施例的处理液中含有磷酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵,磷酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵在处理液中的含量分别为40.25 g/L、151.47 g/L和145.23 g/L。
本实施例在氧化过程中产生的气体采用300 ml氢氧化钠溶液进行吸收(吸收二氧化硫气体),得到亚硫酸钠溶液;最后将亚硫酸钠溶液进行蒸发结晶以及过滤干燥后得到8.97 g第二固体产品;其中,氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为60%。
参见图2、3、4所示,本实施例中,第一固体产品为硫磺;本实施例中,硫磺的纯度为98.50%。
参见图5、6、7所示,本实施例中,第二固体产品为亚硫酸钠;本实施例中,亚硫酸钠的纯度为98.25%。
对比例1
本对比例相较于实施例1,将磷酸调整为盐酸,其他条件保持不变。
本对比例中,获得了4.38 g第一固体产品(呈黄色固体粉末状的硫磺产品)、5.54g第二固体产品(亚硫酸钠产品)。
本对比例中,硫代硫酸铵的氧化率达81.27 %;本实施例的处理液中含有氯化铵、硫酸铵和硫氰酸铵,氯化铵、硫酸铵和硫氰酸铵在处理液中的含量分别为32.85 g/L、142.62 g/L和146.45 g/L。
本对比例中,第一固体产品为硫磺;本对比例中,硫磺的纯度为84.83%。
本对比例中,第二固体产品为亚硫酸钠;本对比例中,亚硫酸钠的纯度为84.62%。
对比例2
本对比例相较于实施例1,将磷酸调整为草酸,其他条件保持不变。
本对比例中,获得了5.89 g第一固体产品(呈黄色固体粉末状的硫磺产品)、7.09g第二固体产品(亚硫酸钠产品)。
本对比例中,硫代硫酸铵的氧化率达90.29 %;本实施例的处理液中含有草酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵,草酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵在处理液中的含量分别为36.50 g/L、146.62 g/L和146.13 g/L。
本对比例中,第一固体产品为硫磺;本对比例中,硫磺的纯度为90.52%。
本对比例中,第二固体产品为亚硫酸钠;本对比例中,亚硫酸钠的纯度为90.59%。
对比例3
本对比例相较于实施例1,将磷酸调整为醋酸,其他条件保持不变。
本对比例中,获得了5.98 g第一固体产品(呈黄色固体粉末状的硫磺产品)、7.23g第二固体产品(亚硫酸钠产品)。
本对比例中,硫代硫酸铵的氧化率达90.73 %;本实施例的处理液中含有醋酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵,醋酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵在处理液中的含量分别为36.68 g/L、147.33 g/L和146.99 g/L。
本对比例中,第一固体产品为硫磺;本对比例中,硫磺的纯度为90.86%。
本对比例中,第二固体产品为亚硫酸钠;本对比例中,亚硫酸钠的纯度为90.88%。
实施例2
取脱硫废液400 mL,脱硫废液中含有硫代硫酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵;其中,硫代硫酸铵的浓度为88.35 g/L,硫酸铵的浓度为37.00 g/L,硫氰酸铵的浓度为260.36 g/L。
在脱硫废液中加入活性炭,活性炭的加入量为脱硫废液体积的0.6 %,即2.4 g;室温条件下搅拌20 min后过滤,过滤后液体由墨绿色变成淡黄色。
将上述淡黄色滤液先用质量分数为50 %的磷酸溶液进行pH调节,最终调至pH=1.25;然后,再向其中鼓入臭氧(氧化剂)进行氧化,通入流量为0.8 L/min,氧化温度为90℃,氧化时长为1 h;氧化1 h后,加入氨水调pH到7,过滤,得9.51 g呈黄色固体粉末状的第一固体产品和处理液。
本实施例中,硫代硫酸铵的氧化率达95.81 %;本实施例的处理液中含有磷酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵,磷酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵在处理液中的含量分别为39.90 g/L、81.14g/L和216.97 g/L。
本实施例在氧化过程中产生的气体采用250 ml氢氧化钠溶液进行吸收(吸收二氧化硫气体),得到亚硫酸钠溶液;最后将亚硫酸钠溶液进行蒸发结晶以及过滤干燥后得到11.65 g第二固体产品;其中,氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为50%。
本实施例中,第一固体产品为硫磺;本实施例中,硫磺的纯度为97.76%。
本实施例中,第二固体产品为亚硫酸钠;本实施例中,亚硫酸钠的纯度为97.22%。
实施例3
取脱硫废液300 mL,脱硫废液中含有硫代硫酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵;其中,硫代硫酸铵的浓度为88.35 g/L,硫酸铵的浓度为37.00 g/L,硫氰酸铵的浓度为260.36 g/L。
在脱硫废液中加入活性炭,活性炭的加入量为脱硫废液体积的0.8 %,即2.4 g;室温条件下搅拌10 min后过滤,过滤后液体由墨绿色变成淡黄色。
将上述淡黄色滤液先用质量分数为60 %的磷酸溶液进行pH调节,最终调至pH=0.64;然后,再向其中混入10 mL质量浓度为30 %的过氧化氢溶液(氧化剂)进行氧化,氧化温度为80 ℃,氧化时长为1 h;氧化1 h后,加入氨水调pH到7,过滤,得7.31 g呈黄色固体粉末状的第一固体产品和处理液。
本实施例中,硫代硫酸铵的氧化率达96.48 %;本实施例的处理液中含有磷酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵,磷酸铵、硫酸铵和硫氰酸铵在处理液中的含量分别为40.18 g/L、81.45g/L和212.97 g/L。
本实施例在氧化过程中产生的气体采用300 ml氢氧化钠溶液进行吸收(吸收二氧化硫气体),得到亚硫酸钠溶液;最后将亚硫酸钠溶液进行蒸发结晶以及过滤干燥后得到8.94 g第二固体产品;其中,氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为60 %。
本实施例中,第一固体产品为硫磺;本实施例中,硫磺的纯度为98.34 %。
本实施例中,第二固体产品为亚硫酸钠;本实施例中,亚硫酸钠的纯度为98.09 %。
本发明的上述技术方案中,以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的技术构思下,利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种脱硫废液的资源化处理方法,其特征在于,包括步骤:
S1,提供脱硫废液,所述脱硫废液中含有硫代硫酸铵,所述硫代硫酸铵在所述脱硫废液中的浓度为80~130g/L;
S2,向所述脱硫废液中混入磷酸,得第一处理液,所述第一处理液的pH不高于6;
S3,对所述第一处理液进行氧化处理,得第二处理液和二氧化硫气体,所述第二处理液中含有硫磺和磷酸铵;采用氢氧化钠溶液对所述二氧化硫气体进行吸收处理,得亚硫酸钠;
所述氧化处理采用的氧化时间为5~60min;
所述氧化处理采用的氧化剂包括气体氧化剂和液体氧化剂中的至少一种;
当所述氧化处理采用的氧化剂为所述气体氧化剂时,所述气体氧化剂的通入流量为0.2-1L/min;
当所述氧化处理采用的氧化剂为所述液体氧化剂时,所述液体氧化剂的质量浓度为10~40%,所述液体氧化剂与所述脱硫废液的体积比为1:30-150。
2.根据权利要求1所述的资源化处理方法,其特征在于,所述步骤S2还包括:在向所述脱硫废液中混入所述磷酸之前,采用脱色剂对所述脱硫废液进行除杂处理;
所述脱色剂包括活性炭、白土和吸附树脂中的一种或多种;所述脱色剂与所述脱硫废液的固液比为0.003~0.008 g/mL。
3.根据权利要求1所述的资源化处理方法,其特征在于,所述磷酸以磷酸溶液的形式存在,所述磷酸在所述磷酸溶液中的质量分数为20~60%。
4.根据权利要求1所述的资源化处理方法,其特征在于,所述第一处理液的pH不高于2。
5.根据权利要求1所述的资源化处理方法,其特征在于,所述氧化处理采用的氧化温度为50~90℃;所述气体氧化剂包括空气和臭氧气体中的至少一种;所述液体氧化剂包括过氧化氢溶液。
6.根据权利要求1所述的资源化处理方法,其特征在于,所述步骤S3还包括:对所述第二处理液依次进行中和处理和固液分离处理,得硫磺产品;
所述中和处理包括:向所述第二处理液中混入氨水,使所述第二处理液的pH呈中性。
7.一种基于脱硫废液制备硫磺的方法,其特征在于,包括步骤:
S10,提供脱硫废液,所述脱硫废液中含有硫代硫酸铵,所述硫代硫酸铵在所述脱硫废液中的浓度为80~130g/L;
S20,向所述脱硫废液中混入磷酸,得第一处理液,所述第一处理液的pH不高于6;
S30,对所述第一处理液进行氧化处理,得第二处理液;所述第二处理液中含有硫磺;
所述氧化处理采用的氧化时间为5~60min;
所述氧化处理采用的氧化剂包括气体氧化剂和液体氧化剂中的至少一种;
当所述氧化处理采用的氧化剂为所述气体氧化剂时,所述气体氧化剂的通入流量为0.2-1L/min;
当所述氧化处理采用的氧化剂为所述液体氧化剂时,所述液体氧化剂的质量浓度为10~40%,所述液体氧化剂与所述脱硫废液的体积比为1:30-150。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4367212A (en) * 1979-05-03 1983-01-04 Fmc Corporation Control of thiosulfate in wet desulfurization process solutions
CN103274381A (zh) * 2013-06-14 2013-09-04 北京赛科康仑环保科技有限公司 一种真空碳酸盐法焦炉煤气脱硫脱氰废液资源化方法及装置
CN103896307A (zh) * 2014-03-10 2014-07-02 张家港燎原环保科技有限公司 焦炉煤气脱硫废液提盐产品硫酸铵的再精制方法
CN106082535A (zh) * 2016-07-15 2016-11-09 太原理工大学 一种氨法脱硫废液中无机盐资源化的处理方法
CN109824061A (zh) * 2019-03-22 2019-05-31 扬州康龙环保工程有限公司 焦炉气碱法脱硫废液中提取硫氰酸钠和硫酸钠的方法
CN115947486A (zh) * 2022-12-30 2023-04-11 中南大学 一种脱硫废液资源化处理工艺及系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4367212A (en) * 1979-05-03 1983-01-04 Fmc Corporation Control of thiosulfate in wet desulfurization process solutions
CN103274381A (zh) * 2013-06-14 2013-09-04 北京赛科康仑环保科技有限公司 一种真空碳酸盐法焦炉煤气脱硫脱氰废液资源化方法及装置
CN103896307A (zh) * 2014-03-10 2014-07-02 张家港燎原环保科技有限公司 焦炉煤气脱硫废液提盐产品硫酸铵的再精制方法
CN106082535A (zh) * 2016-07-15 2016-11-09 太原理工大学 一种氨法脱硫废液中无机盐资源化的处理方法
CN109824061A (zh) * 2019-03-22 2019-05-31 扬州康龙环保工程有限公司 焦炉气碱法脱硫废液中提取硫氰酸钠和硫酸钠的方法
CN115947486A (zh) * 2022-12-30 2023-04-11 中南大学 一种脱硫废液资源化处理工艺及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Investigation of methods for fuel desulfurization wastewater treatment;Rahman Izadi et al.;《Chemical Engineering Research and Design》;第198-219页 *

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