[发明专利]氧化镁法脱硫废液回收磷酸铵镁的方法及其设备系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气脱硫废液的回收处理方法及其设备系统，特别是一种氧化镁法脱硫废液回收磷酸铵镁的方法及其设备系统。 

背景技术

二氧化硫是酸雨形成的主要原因，所以对燃煤锅炉等产生烟气的脱硫工作日益受到重视。现在已经商业应用的烟气脱硫技术有十几种，其中用得最多的有半干法、石灰石-石膏法、氧化镁法以及氨法等，氧化镁法相对其他方法有较大的优势，它技术成熟，脱硫效率高（95～98%），工程容易实现，操作环境好。所以，氧化镁法在脱硫行业的应用前景广阔。但是，在氧化镁法脱硫废水中含有大量硫酸镁（2～5%），目前大多采用蒸发、结晶的方法回收到其中的硫酸镁，蒸发、浓缩、结晶设备投资大，运行成本高、能耗大，不适合小机组氧化镁法脱硫工艺。如果将氧化镁法脱硫废液直接排放，对环境有潜在威胁，同时造成镁资源的浪费。 

镁是构成植物体内叶绿素的主要成分之一，与植物的光合作用有关。镁能促进植物的同化作用，能加快营养物质以及遗传物质DNA的合成。植物缺镁则体内代谢作用受阻，对幼嫩组织的发育和种子的成熟影响尤大。但是，我国很多地区土壤镁含量低，如砖红壤含镁量仅为0.2%，华中地区也只有0.4%。因此，怎样综合利用氧化镁法脱硫废水中的镁元素，是一个非常值得研究的课题。此外，氮、磷两种元素同样对植物的生长起着重要的作用，氮尤其能促进茎叶的生长，磷则直接参与植物的光合作用、能量的储存和传递。加施化肥可以改良土壤，增加作物的产量和质量，但是如果化肥施加过量，或者是释放过快，同样会因为土壤溶液中离子浓度过高而对作物产生不良影响。磷酸铵镁（MgNH₄PO₅，简称MAP），俗称鸟粪石，是一种难溶于水的固体物质，由于其中富含有Mg、N、P，且溶解度不大，被应用作高效缓释肥。其特点是释放缓慢、持久，营养元素含量高、种类多，不含重金属离子，对作物、人类无害。 

由于磷酸铵镁在中性条件下难溶于水，所以有大量利用生成MAP沉淀的方法去除废水中氨氮和磷的研究，但却未见利用此种方法来回收镁。 

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种对氧化镁法脱硫废液回收处理 得到副产磷酸铵镁的方法，提高脱硫副产的附加值；本发明的另一目的是提供实现这种方法的设备系统。 

技术方案：一种氧化镁法脱硫废液回收磷酸铵镁的方法，包括以下步骤： 

（1）根据待产磷酸铵镁中Mg、N、P的摩尔比，计算(NH₄)₂SO₄、Na₂HPO₄·12H₂O和氧化镁法脱硫废液的用量； 

（2）按（1）中用量要求在氧化镁法脱硫废液中投加(NH₄)₂SO₄和Na₂HPO₄·12H₂O，再用NaOH和H₂SO₄调节体系pH，控制反应温度、搅拌反应后，静置过滤； 

（3）将滤饼常温鼓风干燥或自然风干后，即得磷酸铵镁。 

原理：Mg²⁺+NH₄⁺+PO₄^3-→MgNH₄PO₄↓ 

其溶度积为：K_SP［MAP］＝[Mg²⁺][NH₄⁺][PO₄^3-]=2.51×10^-13

向氧化镁法脱硫废水中投加适量NH₄⁺和PO₄^3-，控制一定pH、温度、搅拌速率、反应和静置时间便能迅速生成MAP。再经过过滤、干燥等操作，得到成品MAP。处理后水中Mg²⁺、NH₄⁺、PO₄^3-含量很低，可以在脱硫操作中重复使用。