一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷方法，屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明設(shè)計(jì)出一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷工藝，并針對性開發(fā)出煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷系統(tǒng)，采用FeSO4?Na2S聯(lián)合工藝，配合精密過濾器進(jìn)行多級過濾，對硫銨母液進(jìn)行深度除砷，砷去除率達(dá)95%以上，并最終產(chǎn)出的硫酸銨含砷≤0.00005%、氮含量≥21%，其余雜質(zhì)含量遠(yuǎn)高于《硫酸銨》國家標(biāo)準(zhǔn)第1號修改單GB 535?1995/XG1?2003的要求，同時(shí)，本發(fā)明工藝中藥劑易購、工藝簡單、操作方便。
【專利說明】
一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來我國土壤中重金屬污染的程度從城郊逐步擴(kuò)大至農(nóng)村，污染源主要來自污水和固體廢棄物?；首鳛楦匮a(bǔ)充物的主要來源之一，部分化肥品種含有的重金屬是否會對土壤產(chǎn)生影響也引起了人們的關(guān)注。硫酸銨作為煙氣脫硫的副產(chǎn)品，砷含量水平較高，長期使用該產(chǎn)品會造成土壤砷富集，目前國內(nèi)尚沒有針對硫酸銨中As凈化除雜的工業(yè)運(yùn)行先例。
[0003]目前國內(nèi)外除砷技術(shù)主要可概括為生物法、硫化法、混凝法、離子交換法、高分子粘合劑和濾膜技術(shù)、直接沉淀法、光催化氧化法等，這些除砷技術(shù)和方法有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。部分除砷方法只能應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室中除砷，其中幾種除砷技術(shù)和方法已用于工業(yè)生產(chǎn)和廢水中除砷。
[0004]申請專利號為201210584088.7的中國發(fā)明專利“有色冶金煙氣脫硫脫重金屬的方法及裝置”中涉及硫、砷及重金屬的脫除，其中對砷的脫除采用向溶液中加入Fe2+或Fe3+的方法進(jìn)行脫除，只能做到初步的脫除，凈化能力有限，而申請專利號為201210584088.7的中國發(fā)明專利“一種硫酸銨溶液脫除雜質(zhì)的方法”中雖公開了先加工業(yè)硫化鈉后加硫酸亞鐵的凈化工藝，但其關(guān)鍵的除雜控制參數(shù)并沒有涉及，且除雜結(jié)果還有待進(jìn)一步研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明針對硫酸銨含砷較高這一問題，對硫酸銨凈化工藝進(jìn)行研究，提供一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷方法，采用FeSO4-Na2S聯(lián)合工藝，配合精密過濾器，對硫銨母液進(jìn)行深度除砷。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷方法，使用FeSO4-Na2SK合工藝，配合深度除砷系統(tǒng)的精密過濾器，對硫銨母液進(jìn)行深度除砷，并最終產(chǎn)出硫酸銨含砷<0.00005%，其具體步驟如下:
[0007]I)低濃度SO2煙氣經(jīng)氨-酸法脫硫后生成的硫銨母液，與濃硫酸混合分解至中和槽中，加入氨水調(diào)節(jié)PH，再經(jīng)過O級精密過濾后流入一級曝氣氧化塔；
[0008]2)將壓縮空氣通入到一級曝氣氧化塔中，并從上部的藥劑口加入硫酸亞鐵，進(jìn)行曝氣氧化反應(yīng)，充分反應(yīng)后，經(jīng)過I級精密過濾后流入二級曝氣氧化塔中；
[0009]3)將壓縮空氣通入到二級曝氣氧化塔中，并從上部的藥劑口加入硫酸亞鐵，進(jìn)行曝氣氧化反應(yīng)，充分反應(yīng)后，經(jīng)過2級精密過濾后流入三級硫化還原塔中；
[0010]4)啟動低速攪拌裝置，并從上部的藥劑口加入硫化鈉，進(jìn)行硫化還原反應(yīng)，充分反應(yīng)后，經(jīng)過3級精密過濾后進(jìn)入中間槽中；
[0011]5)最后母液輸送到固銨工序，經(jīng)過負(fù)壓蒸餾產(chǎn)生固體硫酸銨。
[0012]作為優(yōu)選，在步驟I)中，pH控制在7-10之間，且O級過濾精度0.h0.2ym;
[0013]作為優(yōu)選，在步驟2)中，控制風(fēng)壓0.2-0.6MPa，As/Fe比控制在50-100，I級過濾精度0.5-lym0
[0014]作為優(yōu)選，在步驟3)中，控制風(fēng)壓0.2-0.610^^8/^比控制在150-200，2級過濾精度0.5-lym0
[0015]作為優(yōu)選，在步驟4)中，控制攪拌速度為100-150r/min，硫化鈉藥劑濃度為1-10kg/m3，3 級過濾精度 0.1-0.2μηι。
[0016]作為優(yōu)選，在步驟5)中，控制凈化后母液含砷<0.18mg/L，固體硫酸銨含砷<0.00005%、氮含量之21 %，其余雜質(zhì)含量符合《硫酸銨》國家標(biāo)準(zhǔn)第I號修改單GB 535-1995/XG1-2003的優(yōu)等品要求。
[0017]本發(fā)明有益效果:
[0018]1、本發(fā)明提供一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷系統(tǒng)及工藝，采用FeSO4-Na2S聯(lián)合工藝，配合精密過濾器，對硫銨母液進(jìn)行深度除砷，砷去除率達(dá)95 %以上，并最終產(chǎn)出硫酸銨含砷<0.00005%、氮含量2 21%。
[0019 ] 2、本發(fā)明通過深度除砷系統(tǒng)的精密過濾器實(shí)現(xiàn)四級過濾，并對每個(gè)步驟中過濾精度進(jìn)行針對性調(diào)整，有效提高了砷的去除率，極大的提高了對硫銨母液中的砷進(jìn)行深度去除的效果。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
[0021 ]圖2為本發(fā)明的工藝裝置圖；
[0022]圖中，丨-曝氣氧化塔:1-1-藥劑口 1、1-2-曝氣管、1-3-曝氣頭；
[0023]2-硫化還原塔:2-1-藥劑口 I1、2-2-低速攪拌裝置；
[0024]3-中間槽、4-精密過濾器、5-環(huán)保風(fēng)機(jī)、6-輸送栗。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例和附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷方法，本發(fā)明提供了煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷系統(tǒng)，所述的深度除砷系統(tǒng)包括曝氣氧化塔1、硫化還原塔2、中間槽3、精密過濾器4、環(huán)保風(fēng)機(jī)5和輸送栗6，其中，曝氣氧化塔I構(gòu)成一級凈化塔和二級凈化塔，曝氣氧化塔I頂部設(shè)有藥劑口 I 1-1、內(nèi)設(shè)曝氣管1-2、底部設(shè)曝氣頭1-3，硫化還原塔2構(gòu)成三級凈化塔，硫化還原塔2頂部設(shè)備有藥劑口 II 2-1、內(nèi)部設(shè)有低速攪拌裝置2-2，一級凈化塔、二級凈化塔、三級凈化塔、中間槽3通過輸送栗6、精密過濾器4依次相連，構(gòu)成多級凈化的聯(lián)合作業(yè)設(shè)備，一級凈化塔、二級凈化塔、三級凈化塔和環(huán)保風(fēng)機(jī)5相連，精密過濾器4的過濾精度為0.1-Ιμπι。
[0027]如圖1、圖2所示，冶煉生成的低濃度SO2煙氣經(jīng)氨-酸法脫硫后生成的硫銨母液，與濃硫酸混合分解至中和槽中，加入氨水調(diào)節(jié)pH至7-10，再經(jīng)過O級精密過濾后流入一級曝氣氧化塔，過濾精度為0.1-0.2μπι;將壓縮空氣通入到一級曝氣氧化塔中，控制風(fēng)壓0.2-0.6MPa，并從上部的藥劑口加入硫酸亞鐵，As/Fe比控制在50-100，進(jìn)行曝氣氧化反應(yīng)，充分反應(yīng)后，經(jīng)過I級精密過濾后流入二級曝氣氧化塔中，控制過濾精度0.5-1μπι;將壓縮空氣通入到二級曝氣氧化塔中，控制風(fēng)壓0.2-0.6MPa，并從上部的藥劑口加入硫酸亞鐵，進(jìn)行曝氣氧化反應(yīng)，As/Fe比控制在150-200，充分反應(yīng)后，經(jīng)過2級精密過濾后流入三級硫化還原塔中，控制過濾精度0.5-1μπι;啟動低速攪拌裝置，控制攪拌速度為100-150r/min，并從上部的藥劑口加入硫化鈉，進(jìn)行硫化還原反應(yīng)，控制藥劑濃度為l_10kg/m3，充分反應(yīng)后，經(jīng)過3級精密過濾后進(jìn)入中間槽3中，控制過濾精度0.1-0.2μπι;最后母液輸送到固銨工序，控制溶液含砷0.18mg/L，經(jīng)過負(fù)壓蒸饋產(chǎn)生固體硫酸錢。
[0028]實(shí)施例1
[0029]將低濃度SO2煙氣經(jīng)氨-酸法脫硫后生成的硫銨母液，與濃硫酸混合分解至中和槽中，加入氨水調(diào)節(jié)PH至7，再經(jīng)過O級精密過濾后流入一級曝氣氧化塔，過濾精度為0.Ιμπι;將壓縮空氣通入到一級曝氣氧化塔中，控制風(fēng)壓0.2MPa，并從上部的藥劑口加入硫酸亞鐵，As/Fe比控制在50，進(jìn)行曝氣氧化反應(yīng)，充分反應(yīng)后，經(jīng)過I級精密過濾后流入二級曝氣氧化塔中，控制過濾精度0.5μπι;將壓縮空氣通入到二級曝氣氧化塔中，控制風(fēng)壓0.2MPa，并從上部的藥劑口加入硫酸亞鐵，進(jìn)行曝氣氧化反應(yīng)，As/Fe比控制在150，充分反應(yīng)后，經(jīng)過2級精密過濾后流入三級硫化還原塔中，控制過濾精度0.5μπι;啟動低速攪拌裝置，控制攪拌速度為100r/min，并從上部的藥劑口加入硫化鈉，進(jìn)行硫化還原反應(yīng)，控制藥劑濃度為lkg/m3，充分反應(yīng)后，經(jīng)過3級精密過濾后進(jìn)入中間槽中，控制過濾精度0.Ιμπι;最后母液輸送到固銨工序，控制溶液含砷0.18mg/L，經(jīng)過負(fù)壓蒸餾產(chǎn)生固體硫酸銨，固體硫酸銨含砷0.00005 %、氮含量2 21%，其余雜質(zhì)含量遠(yuǎn)高于《硫酸銨》國家標(biāo)準(zhǔn)第I號修改單GB 535-1995/XG1-2003的要求。
[0030]實(shí)施例2
[0031 ]將低濃度SO2煙氣經(jīng)氨-酸法脫硫后生成的硫銨母液，與濃硫酸混合分解至中和槽中，加入氨水調(diào)節(jié)PH至10，再經(jīng)過O級精密過濾后流入一級曝氣氧化塔，過濾精度為0.2μπι;將壓縮空氣通入到一級曝氣氧化塔中，控制風(fēng)壓0.6MPa，并從上部的藥劑口加入硫酸亞鐵，As/Fe比控制在100，進(jìn)行曝氣氧化反應(yīng)，充分反應(yīng)后，經(jīng)過I級精密過濾后流入二級曝氣氧化塔中，控制過濾精度Ιμπι;將壓縮空氣通入到二級曝氣氧化塔中，控制風(fēng)壓0.6MPa，并從上部的藥劑口加入硫酸亞鐵，進(jìn)行曝氣氧化反應(yīng)，As/Fe比控制在200，充分反應(yīng)后，經(jīng)過2級精密過濾后流入三級硫化還
[0032]原塔中，控制過濾精度Ιμπι;啟動低速攪拌裝置，控制攪拌速度為150r/min，并從上部的藥劑口加入硫化鈉，進(jìn)行硫化還原反應(yīng)，控制藥劑濃度為1kg/m3，充分反應(yīng)后，經(jīng)過3級精密過濾后進(jìn)入中間槽中，控制過濾精度0.2μπι;最后母液輸送到固銨工序，控制溶液含砷0.18mg/L，經(jīng)過負(fù)壓蒸餾產(chǎn)生固體硫酸銨，固體硫酸銨含砷0.00005%、氮含量2 21 %，其余雜質(zhì)含量遠(yuǎn)高于《硫酸銨》國家標(biāo)準(zhǔn)第I號修改單GB 535-1995/XG1-2003的要求。
[0033]實(shí)施例3
[0034]將低濃度SO2煙氣經(jīng)氨-酸法脫硫后生成的硫銨母液，與濃硫酸混合分解至中和槽中，加入氨水調(diào)節(jié)PH至10，再經(jīng)過O級精密過濾后流入一級曝氣氧化塔，過濾精度為0.2μπι;將壓縮空氣通入到一級曝氣氧化塔中，控制風(fēng)壓0.6MPa，并從上部的藥劑口加入硫酸亞鐵，As/Fe比控制在75，進(jìn)行曝氣氧化反應(yīng)，充分反應(yīng)后，經(jīng)過I級精密過濾后流入二級曝氣氧化塔中，控制過濾精度Um;將壓縮空氣通入到二級曝氣氧化塔中，控制風(fēng)壓0.5MPa，并從上部的藥劑口加入硫酸亞鐵，進(jìn)行曝氣氧化反應(yīng)，As/Fe比控制在175，充分反應(yīng)后，經(jīng)過2級精密過濾后流入三級硫化還原塔中，控制過濾精度Ιμπι;啟動低速攪拌裝置，控制攪拌速度為150r/min，并從上部的藥劑口加入硫化鈉，進(jìn)行硫化還原反應(yīng)，控制藥劑濃度為1kg/m3，充分反應(yīng)后，經(jīng)過3級精密過濾后進(jìn)入中間槽中，控制過濾精度0.2μπι;最后母液輸送到固銨工序，控制溶液含砷0.15mg/L，經(jīng)過負(fù)壓蒸餾產(chǎn)生固體硫酸銨，固體硫酸銨含砷0.00003%、氮含量2 21%，其余雜質(zhì)含量遠(yuǎn)高于《硫酸銨》國家標(biāo)準(zhǔn)第I號修改單GB 535-1995/XG1-2003的要求。
[0035]本發(fā)明提供一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷系統(tǒng)及工藝，采用FeSO4-Na2SK合工藝，配合精密過濾器，對硫銨母液進(jìn)行深度除砷，砷去除率達(dá)95%以上，并最終產(chǎn)出硫酸銨含砷< 0.00005 %、氮含量2 21 %。藥劑易購、工藝簡單、操作方便。
[0036]最終，以上實(shí)施例和附圖僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述實(shí)施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷方法，其特征在于:采用FeSO4-Na2SK合工藝，配合精密過濾器，通過三段式分級凈化工藝，分級控制溶液砷含量殘留，對硫銨母液進(jìn)行深度除砷，具體步驟如下: (1)低濃度SO2煙氣經(jīng)氨-酸法脫硫后生成的硫銨母液，與濃硫酸混合分解至中和槽中，加入氨水調(diào)節(jié)pH，再經(jīng)過O級預(yù)處理精密過濾后流入一級曝氣氧化塔； (2)將壓縮空氣通入到一級曝氣氧化塔中，并從上部的藥劑口加入硫酸亞鐵，進(jìn)行曝氣氧化反應(yīng)，充分反應(yīng)后，經(jīng)過I級精密過濾后流入二級曝氣氧化塔中； (3)將壓縮空氣通入到二級曝氣氧化塔中，并從上部的藥劑口加入硫酸亞鐵，進(jìn)行曝氣氧化反應(yīng)，充分反應(yīng)后，經(jīng)過2級精密過濾后流入三級硫化還原塔中； (4)啟動硫化還原塔的低速攪拌裝置，并從硫化還原塔上部的藥劑口加入硫化鈉，進(jìn)行硫化還原反應(yīng)，充分反應(yīng)后，經(jīng)過3級精密過濾后進(jìn)入中間槽中； (5)最后將母液輸送到固銨工序，經(jīng)過負(fù)壓蒸餾產(chǎn)生固體硫酸銨。2.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷方法，其特征在于:所述工藝步驟(I)中，pH控制在7-10之間，O級預(yù)處理過濾精度0.1-0.2μπι。3.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷方法，其特征在于:所述工藝步驟(2)中，控制風(fēng)壓0.2-0.6MPa，As/Fe比控制在50-100，I級過濾精度0.5_1μπι，凈化后的溶液含砷<0.72mg/L。4.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷方法，其特征在于:所述工藝步驟(3)中，控制風(fēng)壓0.2-0.6MPa，As/Fe比控制在150-200，2級過濾精度0.5_1μπι，凈化后的溶液含砷<0.36mg/L。5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷方法，其特征在于:所述工藝步驟(4)中，控制攪拌速度為100-150r/min，硫化鈉藥劑濃度為l-10kg/m3，3級過濾精度0.1 -0.2μπι，凈化后的溶液含砷<0.18mg/L。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種煙氣脫硫副產(chǎn)硫酸銨的深度除砷方法，其特征在于:所述工藝步驟(5)中，固體硫酸銨含砷< 0.00005%、氮含量2 21%。
【文檔編號】C01C1/24GK105858685SQ201610190210
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】朱海成, 劉克洋, 楊偉, 薛燦, 張殿彬, 唐君松, 趙紅梅, 蔡歡, 黎學(xué)坤, 丁防盛, 包萬壽, 謝祖剛, 楊新昌, 應(yīng)希源, 甫耀富, 段富強(qiáng), 徐剛, 舒永森, 蔣枝福, 彭情亮, 王文杰, 盧葉, 韓冰莓
【申請人】云南馳宏資源綜合利用有限公司