[发明专利]一种真空碳酸钾法焦炉煤气脱硫脱氰废液资源化方法

说明书

技术领域

本发明属于废弃物资源化及处理领域，具体的说涉及一种真空碳酸钾法焦炉煤气脱硫脱氰废液资源化的方法。

背景技术

真空碳酸钾法焦炉煤气脱硫脱氰工艺属于湿式吸收法脱硫工艺。其主要工艺是首先采用碳酸钾溶液直接吸收煤气中的硫化氢和氰化氢；吸收了酸性气体的富液进入再生塔再生，在真空和低温条件下再生塔底上升的水蒸汽接触，酸性气体从富液中解吸出来；产生的酸性气体可以采用克劳斯法生产元素硫或采用接触法生产硫酸。在采用真空碳酸钾法进行焦炉煤气脱硫脱氰的过程中，会产生含高浓度氰化物和硫化物的废液。该废液主要由两部分组成，其中排放量较大的一部分是真空冷凝液，它是在酸性气体真空冷凝时由于其中的水蒸气冷凝而产生的，其主要成分是氰化钾和硫化钾，无色，pH7～8；排放量较小的另一部分是碳酸钾贫液，它是为防止碳酸钾贫液中杂质富集影响氰化氢和硫化氢吸收而需要少量排放的，它的主要成分是碳酸钾、氰化钾和硫化钾，还含有焦油、酚等有机物，红褐色，pH10左右。

在焦化厂，通常真空碳酸钾法产生的脱硫脱氰废液是直接排入焦化废水生化处理系统进行处理，但是由于其中的氰化物和硫化物含量均很高，高达数千至上万mg/L，直接排入焦化废水生化处理系统会对其生物活性产生很大的抑制作用，造成生物处理系统处理效果低下甚至瘫痪，使得出水不能达标排放，这就需要将脱硫脱氰废液进行处理使其中的氰化物和硫化物降低到不影响生物处理的水平后方能排入生化处理系统进行进一步处理。因此针对该废液开发一种简便、有效、易行的处理方法是非常有必要的。此外，由于真空碳酸钾法产生的脱硫脱氰废液中硫化物和氰化物的含量很高，如果在处理过程中将其回收利用或制成其他产品，不但可以补偿处理产生的费用还将产生一定的经济效益。因此真空碳酸钾法脱硫脱氰废液资源化技术的开发不但可解决真空碳酸钾法在焦炉煤气净化中的应用问题并且使得后续生化处理有效进行，出水达标排放，对于焦化行业的节能减排具有很重要的意义。

目前，关于真空碳酸钾法产生的高浓度氰化物和硫化物的有机废液的资源化技术还未见报道。但针对焦化行业的含有较低浓度氰化物和硫化物的酚氰废水，国内外的研究者作了大量的研究，并取得了一定的进展。例如，专利号为200610043520.6的中国专利中，发明人提到了一种电解混凝装置，将单质铁转变成Fe²⁺，利用Fe²⁺与酚氰废水中的S^2-和CN^-生成沉淀去除以上两种有毒物质的方法，该方法仅适用于低浓度氰化物和硫化物的处理，浓度高时，不仅电耗巨大，铁电极更换频繁，而且产生大量的污泥从而产生二次污染；专利号为CA85100375A的发明专利提到一种采用可溶性亚铁盐首先沉淀硫化物，再沉淀氰化物，然后将产生的“粗白浆”(亚铁氰化物的混合物)用酸处理去除杂质后得到铁蓝产品的方法，该方法对于硫化物含量高废液有其局限性，由于氰化物和硫化物含量均较高，通过两步分别沉淀硫化物和氰化物有困难，而且产生通过加酸去除杂质产生的含有大量硫化物的酸性废水的处理也是很大的问题。本发明提出了一种针对真空碳酸钾法产生的脱氰脱硫废液资源化的方法和装置。即采用亚铁盐将氰化物和硫化物同时沉淀，上清液通过pH调节和加药混凝沉淀后排入焦化废水生化处理系统进行处理；沉淀经洗涤后加入碱液制成黄血盐产品，滤饼中未溶解的硫化亚铁和新产生的氢氧化铁也可进行回收利用。通过本发明中的技术，真空碳酸钾法产生的废液不仅可以经处理后直接排入焦化废水生化处理系统，而且实现了废物资源化，回收了黄血盐产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空碳酸钾法焦炉煤气脱硫脱氰废液资源化的方法。该方法采用可溶性亚铁盐同时沉淀氰化物和硫化物，使废液中这两种有毒物质大幅降低至可满足焦化废水生化处理要求，同时回收黄血盐产品。

本发明的技术方案如下

首先在废液中加入可溶性亚铁盐，亚铁盐与氰化物和硫化物反应生成沉淀，然后将沉淀物进行离心分离，得到的亚铁氰化物沉淀与加入的碱液在高温下反应转化成黄血盐溶出，再经过离心分离得到黄血盐母液，然后冷却结晶得到黄血盐产品。去除硫化物和氢化物后的废液通过pH调节和加药混凝后排入焦化废水生化处理系统进行处理。具体描述如下。

1.硫化物和氰化物沉淀

用酸或碱调节废液的pH为5～11，控制温度为20～55℃，加入可溶性亚铁盐，Fe²⁺与废液中的S^2-和CN^-发生如下主要反应：