[发明专利]一种制备脱硫石膏的方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硫技术领域，具体涉及一种制备脱硫石膏的方法。

背景技术

湿法脱硫工艺是目前应用最广泛、技术最成熟的烟气脱硫技术，约占已安装烟气脱硫(FGD)火电机组容量的90％。湿法脱硫工艺包括石灰石-石膏法、白泥、电石渣-石膏法等碱性废物脱硫工艺，其脱硫副产物为脱硫石膏。脱硫石膏主要成分为二水硫酸钙，可广泛应用于制备水泥、石膏板、石膏砌块等建筑产品。一般来说将脱硫石膏资源化利用需要脱硫系统产出的石膏满足含水率＜10％，纯度(以干基中二水硫酸钙质量分数计)＞90％等条件。然而，目前脱硫石膏往往难以达到上述指标，特别是含水率往往＞10％，在一定程度上制约了脱硫石膏的资源化利用。

除脱硫系统常规指标(如pH值等)外，影响脱硫石膏含水率和纯度的因素主要如下：

1、石膏浆液中亚硫酸钙含量，脱硫石膏中亚硫酸钙将降低脱硫石膏的脱水性能，同时降低脱硫石膏纯度，亚硫酸钙含量主要是由于脱硫浆液氧化不充分所致。

2、石膏浆液中杂质含量，主要有飞灰及脱硫剂带入的杂质，特别是采用电石渣、白泥等工业废物进行脱硫的工艺，杂质含量相对更高。这些杂质一方面会影响石膏的结晶及长大，导致脱硫石膏晶粒细小，不利于石膏脱水；另一方面，这些杂质往往密度较低，粘性较大，当石膏浆液流到带滤机滤布上进行抽滤时，杂质在其表层形成一层褐色的覆盖物，影响真空抽滤；同时，部分杂质夹杂在石膏晶粒之间，堵塞了游离水在石膏晶体间的通道，使石膏脱水困难；此外，杂质含量较高将降低脱硫石膏纯度。

3、送入脱水设备的石膏浆液固含量，石膏浆液固含量若太低，则浆液含水相对较高，将增大脱水设备负荷，导致石膏滤饼含水率较高。

在常规脱硫工艺中，脱硫浆液在吸收塔完成氧化后由浆液泵打入水力旋流器提浓，底流送入真空带滤机等脱水设备进行脱水，脱硫系统中杂质主要通过系统废水排放。其对脱硫石膏含水率及纯度的不利因素主要有：

1、脱硫浆液在吸收塔内完成氧化，pH等参数调控受二氧化硫吸收过程制约，其次，浆液停留时间受吸收塔容积限制，晶粒形成及长大时间相对有限，同时，由于浆液反复经循环泵及喷淋层回流循环，不利于石膏晶粒长大。

2、仅采用废水系统排放废水减少杂质，外排的废水为水力旋流器顶流，由于水力旋流器对杂质的分离效果有限，外排废水中杂质浓度较低、且具有相对较高的石膏含量，因此，废水处理系统负荷较大，杂质去除量也相对有限。

发明内容

本发明提供了一种制备脱硫石膏的方法，降低脱硫石膏的含水率，提高脱硫石膏的纯度。

一种制备脱硫石膏的方法，包括：取烟气湿法脱硫产生的脱硫浆液，往脱硫浆液中添加晶粒增大剂后进行氧化、分离杂质、脱水制得脱硫石膏，所述的晶粒增大剂为表面活性剂、絮凝剂和无机盐中的至少一种。

石膏结晶过程中晶核的形成是结晶的第一步，根据热力学计算，体系中最初形成的胚芽必须长大到大于成核的临界尺寸时才能稳定存在而不致于自行消失。一般胚芽形成的自由能降低值必须达到该晶核表面能的1/3，才能越过表面能能垒，形成稳定的晶核。

所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或月桂酸钠。表面活性剂能改变溶液的表面自由能，并能够被选择性地吸附在固体表面上改变固体表面的热力学性质，从而达到促进晶粒生长的作用。

所述的絮凝剂为活性硅。活性硅能改变溶液的表面自由能，并能够被选择性地吸附在固体表面上改变固体表面的热力学性质，从而达到促进晶粒生长的作用。

所述的无机盐为硫酸盐。通过添加硫酸盐提高脱硫浆液中的硫酸根离子浓度以促进晶粒生长，石膏晶粒的增加，能显著增加石膏的脱水性能，降低经抽滤后石膏的含水率。

所述的晶粒增大剂的添加量为0.01-1g/L。添加量太低，效果不明显，添加量太高，容易起泡，及带入较多杂质(添加剂本身对石膏而言是杂质)，影响石膏品质(纯度和有害离子含量)，同时添加量太高经济成本就高。

包括：将烟气通入吸收塔内进行湿法脱硫，将产生的脱硫浆液送入氧化罐，添加晶粒增大剂后进行氧化、分离杂质、脱水制得脱硫石膏，所述的晶粒增大剂为表面活性剂、絮凝剂和无机盐中的至少一种。将吸收塔内的脱硫浆液导出至塔外氧化罐内氧化，采用塔外氧化工艺，pH值等参数可独立调控，可进行氧化所需最佳参数调控，氧化更彻底，特别对于电石渣等含有还原性物质的脱硫剂，可克服还原性杂质对亚硫酸钙氧化的影响；避免了循环泵及喷淋系统对石膏晶粒的破碎作用，利于晶粒长大。