[发明专利]一种脱硫石膏生产亚硫酸钠的方法

说明书

一种脱硫石膏生产亚硫酸钠的方法，以脱硫石膏为原料，用含钠溶液作转型液，将脱硫石膏中的亚硫酸钙转化成碳酸氢钙，同时副产亚硫酸钠，从而实现脱硫石膏中的钙以碳酸氢钙或碳酸钙的形式分离回收，硫则以亚硫酸钠的形式分离回收，变废为宝，大大减轻烟气脱硫后续的环保压力，具有工艺简单，综合利用率高，经济效益好，操作方便等优点，适合于脱硫石膏资源化治理的工业应用。

技术领域

本发明属于环境保护及资源综合利用领域，具体涉及一种脱硫石膏生产亚硫酸钠的方法。

背景技术

脱硫石膏是燃煤或油的工业企业用石灰乳喷淋吸收烟气中的二氧化硫得到的亚硫酸钙石膏，由于亚硫酸钙石膏不稳定遇酸会释放二氧化硫，造成二次污染。因此，烟气治理得到的石膏通常是需要鼓风氧化，将亚硫酸钙氧化成硫酸钙，然后再过滤、干燥，大大增加了烟气脱硫的成本，且由此得到脱硫石膏含有大量的烟尘、煤灰等杂质，品相不好，难以找到销路，许多企业的脱硫石膏都堆积如山，给周边环境带来严重的安全隐患。

发明内容

本发明就是针对已有技术的不足，提出的一种工艺简单，综合利用率高，经济效益好，操作方便的脱硫石膏生产亚硫酸钠的方法。

本发明一种脱硫石膏生产亚硫酸钠的方法，以脱硫石膏为原料，用含钠溶液作转型液，按转型液中的钠转化成亚硫酸钠理论量的1～2.5倍，搅拌加入脱硫石膏，并加压鼓入CO₂，使脱硫石膏中的亚硫酸钙发生转型，变成碳酸氢钙溶解进入溶液，与此同时转型液中的钠转化成亚硫酸钠，过滤得一次滤渣和一次滤液，一次滤液为含亚硫酸钠和碳酸氢钙的溶液；

一次滤液先蒸发浓缩结晶碳酸氢钙，再冷却结晶分离亚硫酸钠；

或按一次滤液中的碳酸氢钙转化成碳酸钙的理论量的1～1.2倍，搅拌加入氧化钙或氢氧化钙，使其中的钙以碳酸钙的形式沉淀析出，过滤得二次滤渣和二次滤液，二次滤液蒸发浓缩结晶亚硫酸钠。

本发明一种脱硫石膏生产亚硫酸钠的方法，所述脱硫石膏是指未经氧化的亚硫酸钙含量≥85wt％的脱硫石膏。

本发明一种脱硫石膏生产亚硫酸钠的方法，所述含钠溶液是指含有碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠中至少一种的Na⁺离子浓度为25～50g/L的溶液。

本发明一种脱硫石膏生产亚硫酸钠的方法，所述转型指的是：将CO₂加压鼓入转型液中，使亚硫酸钙在0.005～0.15MPa的压力下，30～60℃搅拌0.5～3.5h转型变成碳酸氢钙。

本发明一种脱硫石膏生产亚硫酸钠的方法，一次滤液蒸发浓缩指的是，使其中的碳酸氢钙50～80wt％结晶析出；二次滤液蒸发浓缩指的是，使其中的亚硫酸钠60～90wt％结晶析出。

本发明一种脱硫石膏生产亚硫酸钠的方法，所述亚硫酸钠冷却结晶的条件是：0～10℃冷却结晶2～6h。

本发明一种脱硫石膏生产亚硫酸钠的方法，脱硫石膏转型过程中，亚硫酸钠的产出率≥95.6％，得到的亚硫酸钠产品纯度≥97.5％。

本发明一种脱硫石膏生产亚硫酸钠的方法，其基本原理为：

CaSO₃·2H₂O+2NaHCO₃＝Ca(HCO₃)₂+Na₂SO₃+2H₂O (1)

CaSO₃·2H₂O+CO₂+Na₂CO₃＝Ca(HCO₃)₂+Na₂SO₃+2H₂O (2)