本發(fā)明涉及煙氣脫硫石膏分離提純技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分離提純脫硫石膏的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。

背景技術(shù)：

我國(guó)每年生產(chǎn)造紙白泥約1500萬(wàn)噸，每年生產(chǎn)電廠渣約3000萬(wàn)噸，另外氯堿及燒堿行業(yè)每年還生產(chǎn)鹽泥40余萬(wàn)噸。這些固廢主要成分為碳酸鈣，大部分采用填埋處理。白泥等鈣基固廢由于含有可溶性鹽成分，對(duì)土壤及地下水帶來(lái)嚴(yán)重的二次污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅，成為工業(yè)固廢控制的難點(diǎn)。

目前國(guó)內(nèi)外鈣基固廢的應(yīng)用方法主要有：1)作為處理廢水的助凝劑、混凝劑，用量較少；2)燒制水泥、制磚等，產(chǎn)品的質(zhì)量有待提高；3)利用其中的碳酸鈣成分作為煙氣脫硫劑，目前應(yīng)用于煙氣脫硫的規(guī)模較小，絕大多數(shù)未回收脫硫石膏。針對(duì)大中型燃煤鍋爐，國(guó)內(nèi)造紙白泥及電石渣可作為燃煤煙氣脫硫劑，并回收脫硫石膏，達(dá)到“以廢治廢”的效果。大中型燃煤鍋爐白泥脫硫效率大于95％，脫硫石膏含水率及品質(zhì)合格，可達(dá)到脫硫副產(chǎn)物資源化利用的條件。

但是，在白泥、電石渣等中含有0.5％-2％左右的黑色膠狀雜質(zhì)，主要成份為碳粒，為一種碳基多孔物質(zhì)，具有粒徑小、硬度低、密度小、吸水性好等特點(diǎn)，因此，該黑色膠狀雜質(zhì)仍然存在白泥、電石渣等煙氣脫硫后的脫硫漿液中，并極易附著在石膏脫水皮帶的表面，形成一層水膜，影響脫硫石膏的脫水效果，同時(shí)黑色雜質(zhì)還影響脫硫石膏的顏色，降低脫硫石膏的品位。另外鍋爐在燃燒不充分的條件下飛灰中也存在少量的黑色雜質(zhì)，其成分與白泥、電石膏中的黑色雜質(zhì)類(lèi)似。因此，燃煤煙氣以及白泥、電石渣等會(huì)在脫硫漿液中出現(xiàn)黑色雜質(zhì)，也提高了脫硫石膏含碳量及燒失量。如圖1和圖2中所示，分別為石灰石脫硫石膏及白泥脫硫石膏，兩種石膏在白度上不均勻，差別明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷和問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種分離提純脫硫石膏的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。用于提高脫硫石膏的品味。解決現(xiàn)有脫硫石膏漿液中黑色膠狀雜質(zhì)的存在導(dǎo)致脫硫石膏的脫水效果差，進(jìn)而導(dǎo)致脫硫石膏品位低的技術(shù)問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種分離提純脫硫石膏的方法，包括，在攪拌狀態(tài)下，通過(guò)向脫硫石膏漿液中加入醇類(lèi)起泡劑和疏水捕集劑去除黑色雜質(zhì)的步驟。

進(jìn)一步地，所述疏水捕集劑的加入位置為脫硫石膏漿液的中上部；所述醇類(lèi)起泡劑的加入位置為脫硫石膏漿液的底部。

優(yōu)選地，在分離提純脫硫石膏的方法中，所述疏水捕集劑的加入方式為：采用霧化液的形式加入脫硫石膏漿液中。

具體地，所述疏水捕集劑的加入方式中，以壓縮空氣作為載體，將疏水捕集劑霧化為霧化液并注入脫硫石膏漿液中。

所述醇類(lèi)起泡劑的加入方式為：以氧化空氣為載體，隨氧化空氣注入脫硫石膏漿液中。

進(jìn)一步地，所述分離提純脫硫石膏的方法中，還包括將收集的黑色雜質(zhì)作為煙氣氧化劑噴入鍋爐爐膛中回收利用的步驟。

進(jìn)一步地，所述醇類(lèi)起泡劑的用量為所述脫硫石膏漿液的質(zhì)量的0.02％-0.05％。

優(yōu)選地，所述醇類(lèi)起泡劑的用量為所述脫硫石膏漿液的質(zhì)量的0.03％。

進(jìn)一步地，所述疏水捕集劑的用量為所述脫硫石膏漿液的質(zhì)量的0.1％-0.5％。

優(yōu)選地，所述疏水捕集劑的用量為所述脫硫石膏漿液的質(zhì)量的0.1％-0.3％。更佳地，為0.2％。

進(jìn)一步地，所述醇類(lèi)起泡劑采用碳原子數(shù)為6-10的醇類(lèi)。優(yōu)選采用碳原子數(shù)為8的醇類(lèi)，例如，仲辛醇。

進(jìn)一步地，所述疏水捕集劑采用輕柴油。

本發(fā)明的分離提純脫硫石膏的方法的裝置，包括脫硫漿液池和氧化空氣輸送管道，所述氧化空氣輸送管道的出氣口與所述脫硫漿液池連通；其中，還包括捕集劑注入單元和起泡劑注入單元，所述捕集劑注入單元的出液口與所述脫硫漿液池連通；所述起泡劑注入單元的出液口與所述氧化空氣輸送管道連通。

進(jìn)一步地，所述捕集劑注入單元包括噴射器，所述噴射器的工作流體進(jìn)口接入壓縮空氣，引射流體進(jìn)口接入捕集劑，混合流體出口與所述脫硫漿液池連通。

優(yōu)選地，所述噴射器的混合流體出口伸入脫硫石膏漿液內(nèi)部。具體地約二分之一半徑處。

進(jìn)一步地，所述起泡劑注入單元包括起泡劑儲(chǔ)罐和計(jì)量泵，所述計(jì)量泵的進(jìn)液口與所述起泡劑儲(chǔ)罐的出液口連接，出液口與所述氧化空氣輸送管道連通。

進(jìn)一步地，還包括刮板，所述刮板裝配在所述脫硫漿液池的上方；所述刮板能夠在水平和豎直兩個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)，以調(diào)整刮板的位置，實(shí)現(xiàn)刮板將脫硫漿液池內(nèi)的脫硫石膏漿液表面漂浮的黑色雜質(zhì)刮除。

本發(fā)明中，所述脫硫石膏漿液是將鈣基固廢進(jìn)行煙氣脫硫處理后，主要成分為亞硫酸鈣的漿液。所述鈣基固廢可以為白泥、電石渣等。

本發(fā)明中，采用溶氣上浮的原理，通過(guò)向脫硫石膏漿液中加入微量捕集劑(如，輕柴油)和醇類(lèi)起泡劑，具有疏水性的黑色膠狀雜質(zhì)與疏水性的捕集劑結(jié)合，在攪拌作用下，表面結(jié)合捕集劑的黑色膠狀雜質(zhì)與起泡劑產(chǎn)生的細(xì)小氣泡互相碰撞，并與氣泡表面的疏水基結(jié)合，通過(guò)氣泡攜帶到液體上層，將黑色膠狀雜質(zhì)與脫硫石膏漿液分離，黑色膠狀雜質(zhì)的去除率大于90％，膠狀雜質(zhì)的含水率為20％-30％，保證了脫硫石膏漿液的脫水效果，而且提高了脫硫石膏的純度和白度。經(jīng)本發(fā)明分離提純脫水后的脫硫石膏中CaSO₄·2H₂O含量達(dá)90％以上，總含水率在10％左右，達(dá)到了提高脫硫石膏純度，并提高脫硫石膏品位的目的。經(jīng)本發(fā)明分離提純后的脫硫石膏可加工生產(chǎn)石膏板等，品位符合要求。

本發(fā)明分離出來(lái)的黑色膠狀雜質(zhì)中氯含量較高，可作為汞氧化劑，將元素態(tài)汞在爐膛內(nèi)高溫條件下氧化成為可溶性的二價(jià)汞，完成黑色膠狀雜質(zhì)的回收利用，提高資源利用率。

而且，本發(fā)明的分離提純脫硫石膏的方法中，優(yōu)選采用起泡劑隨氧化空氣注入脫硫石膏漿液中，即該分離提純過(guò)程可以與脫硫石膏漿液的氧化操作同時(shí)進(jìn)行，攪拌速率采用目前氧化過(guò)程中的攪拌速率即可，不增加現(xiàn)有脫硫石膏的工藝步驟，工藝簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有石灰石脫硫石膏的外觀圖；

圖2是現(xiàn)有白泥脫硫石膏的外觀圖；

圖3是本發(fā)明的分離提純脫硫石膏的裝置的結(jié)構(gòu)連接示意圖；

圖4是本發(fā)明的分離提純脫硫石膏的裝置的結(jié)構(gòu)連接示意圖；

圖5是分離得到的黑色膠狀雜質(zhì)的外觀圖片；

圖6是將黑色雜質(zhì)分離后得到的脫硫石膏的外觀圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

一種分離提純脫硫石膏的方法，包括，在攪拌狀態(tài)下，通過(guò)向脫硫石膏漿液中加入醇類(lèi)起泡劑和疏水捕集劑去除黑色雜質(zhì)的步驟。

所述醇類(lèi)起泡劑的加入量?jī)?yōu)選為，所述醇類(lèi)起泡劑的用量為所述脫硫石膏漿液的質(zhì)量的0.02％-0.05％。更佳的是0.03％。

所述疏水捕集劑的加入量?jī)?yōu)選為，所述疏水捕集劑的用量為所述脫硫石膏漿液的質(zhì)量的0.1％-0.5％。較佳的是0.1％-0.3％。更佳的是0.2％。

所述醇類(lèi)起泡劑優(yōu)選采用碳原子數(shù)為6-10的醇類(lèi)。更佳地采用碳原子數(shù)為8的醇類(lèi)，例如，仲辛醇。

所述疏水捕集劑優(yōu)選采用輕柴油。

所述醇類(lèi)起泡劑和疏水捕集劑的加入方式不限制，只要實(shí)現(xiàn)將其加入并能實(shí)現(xiàn)良好的分散即可。

為了更優(yōu)地實(shí)現(xiàn)醇類(lèi)起泡劑和疏水捕集劑的配合，優(yōu)選控制疏水捕集劑的加入位置為脫硫石膏漿液的中上部；所述醇類(lèi)起泡劑的加入位置為脫硫石膏漿液的底部。保證起泡劑產(chǎn)生的細(xì)小氣泡在上升過(guò)程中能夠與捕集劑復(fù)合的黑色膠狀雜質(zhì)接觸。

在進(jìn)一步優(yōu)選的方法中，對(duì)醇類(lèi)起泡劑和疏水捕集劑的加入形式進(jìn)行了優(yōu)化，保證兩者在將液中的分散性更好。優(yōu)選采用霧化液的形式將疏水捕集劑加入脫硫石膏漿液中；例如，以0.1MPa的壓縮空氣作為載體，將疏水捕集劑霧化為霧化液并注入脫硫石膏漿液中。壓縮空氣的壓力視脫硫石膏漿液的密度大小進(jìn)行調(diào)整即可，密度大，壓力大；反之，則壓力小。

所述醇類(lèi)起泡劑的加入方式為：以氧化空氣為載體，隨氧化空氣注入脫硫石膏漿液中。其中，氧化空氣是現(xiàn)有脫硫石膏漿液脫水前需要進(jìn)行的氧化操作中通入的。即本發(fā)明的分離提純脫硫石膏的方法可以是與脫硫石膏漿液的氧化過(guò)程同時(shí)進(jìn)行的，不增加脫硫石膏的工藝步驟。

本發(fā)明實(shí)施例1的分離提純脫硫石膏的方法能將90％以上的黑色膠狀雜質(zhì)去除，得到黑色膠狀雜質(zhì)收集物。經(jīng)檢測(cè)，該黑色膠狀雜質(zhì)收集物中的氯含量約大于1％，氯含量高，可以作為煙氣汞氧化劑。因此，本發(fā)明實(shí)施例1的方法中，還可以增加將收集的黑色雜質(zhì)作為煙氣汞氧化劑噴入鍋爐爐膛中回收利用的步驟。噴入方式采用目前常用的以壓縮空氣為載體的噴射方式即可。

實(shí)施例2

本實(shí)施例2為一種具體的實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例1的分離提純脫硫石膏的方法的裝置，如圖3所示，包括脫硫漿液池1和氧化空氣輸送管道2，所述氧化空氣輸送管道2的出氣口21(開(kāi)設(shè)多個(gè)，保證輸入漿液中的氧化空氣分散均勻)與所述脫硫漿液池1連通；其中，還包括捕集劑注入單元3和起泡劑注入單元4，所述捕集劑注入單元3的出液口與所述脫硫漿液池1連通；所述起泡劑注入單元4的出液口與所述氧化空氣輸送管道連通。

其中，所述脫硫漿液池1中還裝配有攪拌器11，用于攪拌其內(nèi)的脫硫石膏漿液。所述脫硫漿液池1還與脫硫塔(圖未示)底部連通，用于將脫硫塔中的脫硫漿液輸送至脫硫漿液池1中。

所述氧化空氣輸送管道2的進(jìn)氣口22接入氧化空氣。例如，采用氧化風(fēng)機(jī)23，將氧化風(fēng)機(jī)23的出風(fēng)口連接至氧化空氣輸送管道2的進(jìn)氣口22，將氧化空氣輸送至氧化空氣輸送管道2中。

具體地，所述捕集劑注入單元3包括噴射器31，所述噴射器31的工作流體進(jìn)口311接入壓縮空氣，引射流體進(jìn)口312接入捕集劑，混合流體出口313與所述脫硫漿液池1連通。且控制混合流體出口313伸入脫硫石膏漿液內(nèi)部，約二分之一半徑處，將混合流體出口313設(shè)置在該處，能使霧化的捕集劑在攪拌作用下快速均勻地分散至漿液中。

所述起泡劑注入單元4包括起泡劑儲(chǔ)罐41和計(jì)量泵42，所述計(jì)量泵42的進(jìn)液口與所述起泡劑儲(chǔ)罐41的出液口連接，出液口與所述氧化空氣輸送管道2連通。

為了方便地將漂浮在脫硫石膏漿液表面的黑色雜質(zhì)5分離，本實(shí)施例2中進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，還包括刮板(圖未示)，所述刮板裝配在所述脫硫漿液池的上方；所述刮板能夠在水平和豎直兩個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)，以調(diào)整刮板的位置，實(shí)現(xiàn)刮板將脫硫漿液池1內(nèi)的脫硫石膏漿液表面漂浮的黑色雜質(zhì)5刮除。

利用本實(shí)施例2的裝置完成分離提純脫硫石膏的方法如下：開(kāi)啟攪拌器11，然后開(kāi)啟氧化風(fēng)機(jī)23，向漿液中輸入氧化空氣。然后開(kāi)啟捕集劑注入單元3，將捕集劑加入脫硫石膏漿液中；黑色膠狀雜質(zhì)有疏水性，與疏水性的捕集劑結(jié)合。接著開(kāi)啟起泡劑注入單元4中，將起泡劑注入氧化空氣輸送管道2內(nèi)，起泡劑隨氧化空氣進(jìn)入漿液中，氧化空氣在氧化空氣出口周?chē)a(chǎn)生細(xì)小氣泡(直徑大約在100-2000μm范圍內(nèi))，氣泡的表面為起泡劑的疏水基。在漿液氧化池1內(nèi)的攪拌器11的作用下，表面結(jié)合捕集劑的黑色膠狀雜質(zhì)與細(xì)小氣泡互相碰撞，并與氣泡表面的疏水基結(jié)合，通過(guò)氣泡攜帶到液體上層，通過(guò)刮板從收集下來(lái)，與脫硫石膏分離。

實(shí)施例3

本實(shí)施例3以山東省某造紙廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的白泥作為鈣基固廢對(duì)燃煤實(shí)驗(yàn)鍋爐煙氣進(jìn)行脫硫后得到的白泥脫硫石膏作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。具體實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

在2t/h燃煤實(shí)驗(yàn)鍋爐煙氣脫硫裝置上進(jìn)行白泥脫硫石膏分離裝置試驗(yàn)，白泥來(lái)源于山東省某造紙廠，鍋爐脫硫漿液池為1500mm×1000mm×1200mm，攪拌器功率0.5kW，葉輪轉(zhuǎn)速30rpm，脫硫漿液密度為1012kg/m³。如圖4所示。

采用仲辛醇作為起泡劑，仲辛醇用量為漿液量的0.03％，通過(guò)起泡劑注入單元4注入到氧化空氣輸送管道2內(nèi)，并由多個(gè)氧化空氣出口21分散進(jìn)入脫硫漿液池1。采用輕柴油作為捕集劑，輕柴油用量為漿液量的0.2％，通過(guò)0.1MPa的壓縮空氣將捕集劑一次注入脫硫漿液池1內(nèi)，空氣量低于10L。通過(guò)刮板將脫硫漿液表層的黑色膠狀雜質(zhì)分離出來(lái)。然后利用0.3～0.5MPa的壓縮空氣經(jīng)噴射器6將黑色膠狀雜質(zhì)噴入鍋爐爐膛7的950℃的高溫區(qū)，用來(lái)氧化煙氣中的元素態(tài)汞。

通過(guò)上述方法可去除91.5％的黑色膠狀雜質(zhì)，該膠狀物含水率為24％-32％。向鍋爐高溫區(qū)噴入2.3kg/h的收集到的黑色膠狀雜質(zhì)。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，元素態(tài)汞氧化效率可達(dá)62.1％。圖5為分離得到的黑色膠狀雜質(zhì)的外觀圖片。圖6是將黑色雜質(zhì)分離后得到的脫硫石膏的外觀圖。經(jīng)檢測(cè)，經(jīng)分離提純脫水后回收的脫硫石膏中CaSO₄·2H₂O含量達(dá)91.67％，總含水率為11.32％。表明該方法可達(dá)到提高脫硫石膏純度和白度，并提高脫硫石膏品位的目的。

本發(fā)明實(shí)施例3中，對(duì)收集到的黑色膠狀雜質(zhì)的成分進(jìn)行EDS成分分析，分析結(jié)果見(jiàn)表1所示。

表1

由表1可見(jiàn)，黑色膠狀雜質(zhì)的主要元素為C，原子百分比高達(dá)72.17％，重力法無(wú)法將黑色膠狀雜質(zhì)與脫硫石膏完全分離。其中，干態(tài)氯的重量百分含量達(dá)到2.99％。氯含量較高，可作為汞氧化劑。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。