[发明专利]一种利用赤泥作为吸收剂的喷射鼓泡法脱硫方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用氧化铝生产工艺过程中排放的废弃物赤泥作为吸收剂的鼓泡法脱除污染气体中所含的酸性气体(特别是含硫气体)的方法。

背景技术

氧化铝生产过程产生的工业废渣赤泥是一种严重的碱性污染源，因生产方法和铝土矿品位不同，每生产1吨氧化铝大约要产生1～2吨的赤泥。赤泥湿法排放，每吨赤泥伴有3～4m³废液，其质量浓度以Na₂O计为2～7g/L。赤泥的存放不仅占用大量土地和农田、耗费较多的堆场建设和维护费用，而且存在于赤泥中的剩余碱能向地下渗透，造成地下水污染。由于赤泥特有的理化性质，其化学组分复杂，一直是氧化铝工业三废治理的重点和难点。在土地资源日趋紧张、环境保护日趋重要的当今社会，如何限制赤泥的环境危害，多渠道的综合治理赤泥已成为氧化铝企业健康发展的瓶颈。

目前国内普遍应用的湿法烟气脱硫技术所使用的吸收剂大多为石灰石，虽然石灰石价格低廉，但是在进入脱硫系统前需要磨制成粉状并加水制成浆液，这增加了脱硫运行成本。赤泥中含有大量的碱性物质，赤泥浆液pH值在12.5～13.0范围内，与二氧化硫有很强的反应活性。同时由于氧化铝生产的特点，外排赤泥的粒度很小，完全符合脱硫过程的粒度要求。因而，采用赤泥作为脱硫剂，具有节能、节水、减少石灰石资源消耗等多方面的现实意义。脱硫后生产的赤泥还可以作为生产水泥的原料，实现“以废治废、变废为宝”。

中国专利ZL200610200499.6和ZL200610098706.1分别报道了采用赤泥吸收烟气中SO₂的工艺方法。这两个专利中采用的吸收塔型均为填料塔，虽然填料塔的气液接触面积较大，但是由于在运行过程中压降较大，增加了动力消耗，并且由于赤泥本身的性质，采用填料塔易出现结垢、堵塞等问题，严重时甚至会使系统停运。

因此对现有的采用赤泥作为吸收剂的烟气脱硫技术进行改进，提高脱硫系统的运行稳定性和可靠性，对推动节能减排和环境保护具有重要的现实意义。

本发明的目的是提供一种利用氧化铝生产过程中排放的废弃物赤泥做脱硫吸收剂的鼓泡法脱硫工艺。

发明内容

本发明涉及一种利用赤泥作为脱硫剂的脱除污染气体中所含的酸性气体(特别是含硫气体)的方法，该方法包括下列步骤：

1)使所述的污染气体进入装有冷却液的烟冷器进行冷却；

2)将烟冷器的液相和气相引入含有赤泥的鼓泡塔内，从而使冷却后的烟气、从烟冷器中排出的液体与赤泥在鼓泡塔中接触并且发生反应；

3)由鼓泡塔的排气口排出经过净化的污染气体，由鼓泡塔的排液口排出浆液；

4)使该浆液进行沉淀而分离为浓浆液和上清液，让浓浆液进入堆场，让上清液作为冷却液返回烟冷器或作为冲洗液返回鼓泡塔。

在本发明一种优选的实施方式中，所述的污染气体是含有SO₂、SO₃、HF、HCl或其它酸性气体或其混合物的烟气。

在本发明的另一种优选的实施方式中，所述的赤泥含有碱性物质。优选地，所述的碱性物质包括碱金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物或弱酸盐。

在本发明的特别优选的实施方式中，所述的赤泥来自氧化铝厂。

在本发明的另一特别优选的实施方式中，所述的赤泥的pH在12.5-13.0的范围内。

在本发明的另一种优选的实施方式中，在鼓泡塔内控制浆液的pH在5.0-7.0的范围内。

在本发明的另一种优选的实施方式中，所述的经过净化的污染气体不含有或基本上不含有SO₂和SO₃。根据本发明的方法，脱硫方法的原理为：

1)烟气流程：原烟气首先进入烟冷器进行洗涤降温，将烟气温度从100～130℃左右降低到约50～80℃左右，避免高温原烟气直接进入鼓泡塔中将吸收塔内构件烧坏。经降温后的烟气接近或达到饱和状态，进入鼓泡塔内进行洗涤脱硫。烟气经鼓泡管鼓入塔内的浆液中形成气泡，气泡在上升过程中发生脱硫反应，直到气泡浮出浆液并破裂进入液面上方，此时被净化后的烟气经汇集后排出鼓泡塔外。