一種制備七水硫酸鎂的結(jié)晶干燥一體化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于從溶液中結(jié)晶技術(shù)，具體而言涉及七水硫酸鎂，特別涉及鎂法脫硫副產(chǎn)物制備七水硫酸鎂過程中的結(jié)晶干燥一體化的方法，屬于無機(jī)化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂法脫硫技術(shù)是現(xiàn)工業(yè)企業(yè)常用的煙氣治理工藝，副產(chǎn)物為亞硫酸鎂。為降低這種脫硫工藝的運(yùn)行成本以及消除大量亞硫酸鎂堆積帶來的環(huán)境影響，企業(yè)通常會將副產(chǎn)物繼續(xù)用來制備硫酸鎂產(chǎn)品。利用脫硫副產(chǎn)物亞硫酸鎂制備硫酸鎂產(chǎn)品的工藝很多，如直接曝氣法、添加工業(yè)廢硫酸法、高溫氧化法等，而這些工藝均離不開從溶液中結(jié)晶的問題。
[0003]當(dāng)前冷卻結(jié)晶法中夾套冷卻結(jié)晶與蛇管冷卻結(jié)晶，換熱面易結(jié)垢且水資源消耗量大；蒸發(fā)結(jié)晶能耗高，同樣消耗大量水資源；專利《用硫酸鎂溶液生產(chǎn)大顆粒七水硫酸鎂及一水硫酸鎂的方法》(公開號為CN101214980A)，公開了一種脫硫副產(chǎn)物生產(chǎn)硫酸鎂產(chǎn)品的方法，其中提到溶液采用高溫壓熱法制備硫酸鎂產(chǎn)品，該方法中環(huán)境溫度達(dá)105?115°C，壓力達(dá)0.3?0.4MPa，雖不需要大量冷卻水，但能耗較高；專利《空氣冷卻結(jié)晶塔》(公開號為CN201543264U)，公開了一種以空氣為介質(zhì)的冷卻結(jié)晶塔，無需冷卻水與蒸汽，能耗低，但該結(jié)晶塔需母液循環(huán)及干燥系統(tǒng)，工藝流程長且效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對當(dāng)前鎂法脫硫副產(chǎn)物制備七水硫酸鎂的結(jié)晶問題，本發(fā)明的目的在于提供一種、不易結(jié)垢、無需母液循環(huán)及干燥系統(tǒng)、工藝簡單、占地面積小、能耗低、效率高、投資低、環(huán)保無污染的鎂法脫硫副產(chǎn)物制備七水硫酸鎂的結(jié)晶干燥一體化方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種制備七水硫酸鎂的結(jié)晶干燥一體化方法，包括原料破碎系統(tǒng)、配楽系統(tǒng)、加酸反應(yīng)系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、結(jié)晶干燥一體化系統(tǒng)、產(chǎn)品包裝系統(tǒng)。
[0006]原料破碎系統(tǒng):濕式鎂法脫硫的副產(chǎn)物在經(jīng)過長時間堆存、表面會發(fā)生硬化現(xiàn)象，副產(chǎn)物會變?yōu)閴K狀的干物料。塊狀物料由裝載機(jī)運(yùn)輸、傳送帶傳送至破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎后得到的物料顆粒經(jīng)過振動篩進(jìn)行篩分處理，篩下的小顆粒物料經(jīng)傳送帶輸送至原料儲存區(qū)備用，篩上的大顆粒物料返回至破碎機(jī)進(jìn)行二次破碎。
[0007]配漿系統(tǒng):將原料儲存區(qū)中經(jīng)破碎系統(tǒng)得到的小顆粒物料或含水率較高的濕原物料，以一定的量經(jīng)傳送帶送入配漿池中，同時向配漿池中注入一定量的水，攪拌，使?jié){料混合均勻。配漿池中水注入量與亞硫酸鎂投入量的質(zhì)量比為1: 2.5?1: 3.5，比例要嚴(yán)格控制，漿料要配制均勻。
[0008]加酸反應(yīng)系統(tǒng):將配制好的亞硫酸鎂漿料用漿液輸送泵打入反應(yīng)釜中，同時向反應(yīng)釜中加入一定量的濃度為98%的濃硫酸。在反應(yīng)釜中，亞硫酸鎂和濃硫酸發(fā)生強(qiáng)酸制弱酸的復(fù)分解反應(yīng)，生成硫酸鎂和亞硫酸，亞硫酸自身發(fā)生分解反應(yīng)，生成水和二氧化硫。反應(yīng)釜內(nèi)溫度控制在75°C ± 5 °C，加入濃硫酸的量為反應(yīng)釜中加入原料亞硫酸鎂質(zhì)量的42±1%，濃硫酸全部加到反應(yīng)釜后攪拌20min，反應(yīng)終止，控制反應(yīng)終點體系pH值為4? I。
[0009]過濾系統(tǒng):反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)釜內(nèi)的液相經(jīng)反應(yīng)釜出料泵打入板框壓濾機(jī)中進(jìn)行過濾，所得到的濾液排放至濾液緩沖池中，由結(jié)晶液輸送泵輸送至結(jié)晶系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)晶操作。
[0010]結(jié)晶干燥一體化系統(tǒng):硫酸鎂溶液通過液相管泵入結(jié)晶干燥塔的霧化裝置，霧化成小液滴，小液滴在慣性和重力作用下向下運(yùn)動并與向上運(yùn)動的氣流混合和熱量交換。隨著小液滴的下移，液體溫度逐漸下降，七水硫酸鎂晶體逐漸被析出，同時多余水分得到了揮發(fā)并由引風(fēng)口排出。因此，當(dāng)塔內(nèi)七水硫酸鎂晶體粒度不斷增長時，晶體顆粒在塔內(nèi)也得到了干燥，故本方法無需再另設(shè)干燥系統(tǒng)。七水硫酸鎂晶體顆粒的收集由兩部分組成，大粒度晶體由結(jié)晶干燥塔底部收集，細(xì)小粒度晶體隨塔內(nèi)濕熱空氣排出由旋風(fēng)離心機(jī)收集。
[0011]所述硫酸鎂溶液濃度控制在38?45w %之間，溫度控制在70?80 °C之間。
[0012]所述硫酸鎂溶液泵入液相管時流量控制在2?10t/h之間，液相泵壓力控制在5?6kg之間。
[0013]所述霧化裝置中霧化介質(zhì)氣溫度控制在10?40°C之間，霧化壓力控制在4?5kg之間。
[0014]所述結(jié)晶干燥塔內(nèi)由引風(fēng)機(jī)向外進(jìn)行拉風(fēng)，結(jié)晶干燥塔內(nèi)風(fēng)速控制在2?30m/s之間，塔入口空氣溫度控制在-15?45°C之間，經(jīng)與硫酸鎂溶液混合和熱量交換后，塔內(nèi)出口空氣溫度小于50°C。
[0015]所述結(jié)晶干燥塔內(nèi)負(fù)壓控制在-10?-lOOOpa。
[0016]所述結(jié)晶干燥塔底部收集到的七水硫酸鎂晶體粒度在0.2?5_內(nèi)，由旋風(fēng)分離器收集到的細(xì)小七水硫酸鎂晶體粒度在1_以下，控制塔底收集到的七水硫酸鎂晶體占全部產(chǎn)量的80%以上。
[0017]產(chǎn)品包裝系統(tǒng):結(jié)晶干燥一體化系統(tǒng)得到的成品七水硫酸鎂，通過傳送帶輸送至產(chǎn)品包裝系統(tǒng)進(jìn)行包裝，包裝成50Kg/袋或25Kg/袋的規(guī)格運(yùn)輸至產(chǎn)品倉庫儲存。
[0018]本發(fā)明的有益效果是提供一種不易結(jié)垢、無需母液循環(huán)及干燥系統(tǒng)、工藝簡單、占地面積小、能耗低、效率高、投資低、環(huán)保無污染的鎂法脫硫副產(chǎn)物制備七水硫酸鎂的結(jié)晶干燥一體化方法。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的一種制備七水硫酸鎂的結(jié)晶干燥一體化方法的工藝路線示意圖。
【具體實施方式】
[0020]根據(jù)圖1，一種制備七水硫酸鎂的結(jié)晶干燥一體化方法，包括原料破碎系統(tǒng)、配漿系統(tǒng)、加酸反應(yīng)系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、結(jié)晶干燥一體化系統(tǒng)、產(chǎn)品包裝系統(tǒng)。
[0021]原料破碎系統(tǒng):濕式鎂法脫硫的副產(chǎn)物在經(jīng)過長時間堆存、表面會發(fā)生硬化現(xiàn)象，副產(chǎn)物會變?yōu)閴K狀的干物料。塊狀物料由裝載機(jī)運(yùn)輸、傳送帶傳送至破碎機(jī)進(jìn)行破碎，破碎后得到的物料顆粒經(jīng)過振動篩進(jìn)行篩分處理，篩下的小顆粒物料經(jīng)傳送帶輸送至原料儲存區(qū)備用，篩上的大顆粒物料返回至破碎機(jī)進(jìn)行二次破碎。
[0022]配漿系統(tǒng):將原料儲存區(qū)中經(jīng)破碎系統(tǒng)得到的小顆粒物料或含水率較高的濕原物料，以一定