[發明專利]脫除有機胺液中氟離子、硫酸根離子和鐵離子的方法

在審

• 申請號: 201610070401.3
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105540935A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 左永偉;魏鳳玉;羅松志;李正賢;王天保;何西民;王琪;陳亞中
• 申請（專利權）人: 銅陵有色金屬集團股份有限公司銅冠冶化分公司;合肥工業大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/14;C02F101/10;C02F101/20;C02F103/18
• 代理公司: 北京格旭知識產權代理事務所(普通合伙) 11443
• 代理人: 雒純丹;李郁

技術領域

本發明涉及可再生有機胺液脫硫法中有機胺液凈化技術，特別是涉及一 種脫除有機胺液中氟離子、硫酸根離子和鐵離子的方法。本發明能離子交換 處理前脫除部分氟離子和硫酸根離子，提高有機胺液的使用壽命，節省生產 成本。

背景技術

含有大量的二氧化硫的工業煙氣不能直接排入大氣中，需要經過凈化處 理后才可以排放。通常，采用有機胺吸收劑對所述煙氣進行凈化處理。其原 理是使含硫煙氣與有機胺吸收劑進行逆向接觸后形成含有硝酸根、亞硫酸根、 亞硫酸氫根、硫酸根、氯離子、氟離子等陰離子的富液。富液中以亞硫酸根、 亞硫酸氫根等形式存在的有機胺鹽可以通過在解吸塔中進行加熱解吸，釋放 出含二氧化硫的酸性高溫混合氣體，然后經過冷凝與氣液分離可以回收高濃 度的二氧化硫氣體，用于制硫酸或硫磺等。同時將解吸后得到的有機胺吸收 劑返回貧胺液儲罐，然后有機胺吸收劑經過凈化處理，除去硫酸根、氟離子 等后，重新循環回吸收塔對煙氣進行處理。

對有機胺吸收劑而言，硫酸根、氟離子屬于一種污染物或干擾物，當生 成和積累到一定值，將會影響有機胺吸收劑對煙氣的脫硫效果，并且對設備 也存在著腐蝕，有效去除解析后有機胺吸收劑中的硫酸根離子和氟離子，是 長期穩定運行煙氣脫硫技術的重點技術點之一。

目前，常用的脫除硫酸根離子和氟離子的方法有電滲析法、沉降法或離 子交換法。解析后有機胺吸收劑中的硫酸根離子和氟離子濃度較高，離子交 換柱操作負擔較重，脫除效果不佳，特別解析后有機胺吸收劑中的鐵離子使 交換樹脂有中毒現象，增大了離子交換樹脂的消耗。

發明內容

本發明所解決的技術問題是：克服目前脫除有機胺液中硫酸根離子和氟 離子方法效果不佳的缺陷，有機胺液中硝酸根等離子濃度較高時，直接采用 離子交換處理，有機胺液中硫酸根離子和氟離子脫除率不穩定，有機胺液中 的雜質陰離子濃度越高，硫酸根離子和氟離子的脫除效率越低。本發明提供 一種脫除有機胺液中氟離子和硫酸根離子的方法，將有機胺液經石灰石懸濁 液預處理，除去部分硫酸根離子和氟離子，然后經過濾、離子交換柱處理， 能有效去除解析處理后的有機胺液中的氟離子和硫酸根離子，緩解離子交換 柱的操作負擔，提高有機胺液的使用壽命。

本發明所解決的第二技術問題是：克服目前脫除有機胺液中硫酸根離子 和氟離子方法效果不佳的缺陷，通過脫除有機胺液中鐵離子，避免離子交換 樹脂中毒，減少了離子交換樹脂的消耗。

具體來說，本發明提出了如下技術方案。

第一方面，本發明提供了一種脫除有機胺液中氟離子和硫酸根離子的方 法，該方法包括如下步驟：

第一步驟，使含有氟離子(F^-)和硫酸根離子(SO₄^2-)的有機胺液與碳 酸鈣懸濁液進行反應，生成碳酸鈣和氟化鈣沉淀；

第二步驟，將第一步驟處理后的有機胺液進行過濾處理，除去反應體系 中的碳酸鈣和氟化鈣沉淀；以及

第三步驟，將過濾處理后的有機胺液與離子交換樹脂接觸，進行離子交 換處理。

優選的，其中，第一步驟中，所述碳酸鈣懸濁液的質量分數為5-15wt％， 所述含有氟離子和硫酸根離子的有機胺液和碳酸鈣懸濁液的體積比例為 1:1.2-1.8，優選1:1.5。

優選的，其中，第一步驟中，所述含有氟離子和硫酸根離子的有機胺的 輸送流量為25-35m³/h，優選30m³/h；所述碳酸鈣的懸濁液輸送流量為 40-50m³/h，優選45m³/h。

優選的，其中，第一步驟中，所述含有氟離子和硫酸根離子的有機胺液 和碳酸鈣懸濁液在攪拌條件下進行反應，攪拌速度為40-60rpm，優選50rpm； 反應體系的停留時間為8-12min，優選10min。

優選的，其中，第一步驟中，反應體系的pH值為7.0-9.0，優選7.0-7.8。

優選的，其中，第一步驟還包括脫除有機胺液中的亞鐵離子和鐵離子的 步驟。

優選的，其中，將空氣通入第一步驟的反應體系中，將有機胺液中的亞 鐵離子氧化成鐵離子，并生成氫氧化鐵沉淀。

優選的，其中，第一步驟中，還包括將硅藻土和/或活性碳粉加入第一步 驟的反應體系中的步驟。