[发明专利]一种利用脱硫废水制取氢氧化镁的方法

说明书

本发明提供了一种利用脱硫废水制取氢氧化镁的方法，通过均质、分离钙离子、分离镁离子三个阶段对脱硫废水中的钙镁离子进行分离，在软化脱硫废水的过程中，提高副产品，尤其是氧化镁的纯度，以使其达到可以应用或出售的标准，从而产生经济效益，在处理废水的同时实现变废为宝，符合节能减排的理念。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种利用脱硫废水制取氢氧化镁的方法。

背景技术

我国是一个煤炭大国，统计显示，全国90％的SO₂排放量来自于燃煤，燃煤SO₂的控制更显得迫在眉睫。目前，减少SO₂污染的途径有燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫三类。FGD技术属于燃烧后脱硫技术。按脱硫剂性质，FGD技术可分为钙法、镁法、钠法、氨法、有机碱法五种方法。其中钙法脱硫的主要成分为CaCO₃(石灰石)，由于石灰石价格便宜、获取简单，故世界上90％以上的商业化技术使用的都是钙法。目前美国、日本和德国都是以燃烧后脱硫系统为主。按照脱硫剂的存在形式，可分为湿法、半干和干法脱硫三种方法。湿法烟气脱硫技术以其设备简易、脱硫效率高、成本低等优点，在世界上的烟气脱硫技术中占主导地位。其中应用最广泛的治理技术为钙基湿法烟气脱硫技术。但是，在脱除SO₂的同时，也产生了大量的脱硫废水。由于我国主要以钙基湿法烟气脱硫技术为主，所以脱硫废水的主要成分包括Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、COD、重金属离子、悬浮物。目前，常见的脱硫废水处理手段有以下几种：

化学沉淀法，主要依靠投加大量的纯碱和烧碱来实现。此方法操作简单，能去除大部分COD、重金属离子、悬浮物和二价阳离子。但是，Cl^-和SO₄^2-浓度没有降低，且产生大量的泥水混合废物，没有回收有价值的镁离子；且加药量大，经济成本高。

蒸发法(烟道蒸发法)，利用热能将废水蒸发。用此方法处理脱硫废水非常简单。但是，成本非常高，且处理量小。此方法并没有实质性的处理污染物，只是将污染物从液相中，转移到气相中，这就会造成周围环境盐污染、增加烟气中重金属量。另外，在蒸发浓缩过程前，需要进行软化预处理，此过程需要消耗大量药剂，成本代价高。在蒸发浓缩过程中，高浓度的Cl^-会对蒸发设备、烟道造成严重的不可修复的腐蚀，故需要投入大量资金建设耐腐蚀的蒸发设备的烟道。

近年来有学者在化学沉淀法原理的基础上进行了改进，提出了新的处理脱硫废水的方法，主要技术为：将电厂排放的烟道气通入脱硫废水，同时加入Ca(OH)₂，将钙离子大量沉淀；然后，向液相中加入NaOH来制取Mg(OH)₂。但是，此方法也有严重的缺陷。第一，烟道气中不仅含有CO₂，还有一些其他成分，将烟道气通入反应池会阻碍反应。第二，此方法需要将钙镁分离，最终制取Mg(OH)₂，但是在反应过程中却加入大量的Ca(OH)₂，又一次引入Ca²⁺这样不利于钙镁分离。第三，由于钙镁分离不彻底，所以按此工艺路线，最终得到的Mg(OH)₂中必然含有Ca(OH)₂，纯度低故经济效益低。第四，此方法未提及Cl^-、SO₄^2-的去向及处理处置。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用脱硫废水制取氢氧化镁的方法，在软化废水的过程中，将钙镁离子分步处理，制取氢氧化镁，能够大量降低成本。

本发明为达到上述目的，所采用的技术方案如下：

本发明包括如下步骤：