[發明專利]一種脫硫灰渣制備硫酸鈣的方法及裝置

有效

• 申請號: 201811440082.6
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109455752B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 田輝明;田正芳;宗學濱;黃林勇;楊水彬
• 申請（專利權）人: 黃岡師范學院;田輝明
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 吳楚

1.一種脫硫灰渣制備硫酸鈣的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)測試待處理的脫硫灰渣中的CaCO₃、CaSO₃·5H₂O、Ca(OH)₂的含量；

(2)稱量好一定質量的脫硫灰渣并用自來水配制成質量分數為40-60％料漿置于反應釜中；計算并稱量與脫硫灰渣反應完全所需的硫酸的量以及其中的亞硫酸鈣完全氧化所需的高鐵酸鹽量，并使硫酸過量10-30％，高鐵酸鹽過量5～10％；

(3)在攪拌的條件下，把計量好的硫酸滴加到反應釜中，同時開啟引風機和噴霧吸收塔；硫酸與CaCO₃、Ca(OH)₂反應生成硫酸鈣、CO₂氣體、水；與CaSO₃·5H₂O反應生成硫酸鈣并放出SO₂氣體；該SO₂氣體一部分水解成亞硫酸留在反應釜中，一部分逸出反應釜；在滴加硫酸酸液前或者滴加硫酸酸液的同時或滴加完硫酸酸液后，向反應釜中滴加高鐵酸鹽溶液，高鐵酸鹽使亞硫酸根離子氧化生成硫酸根離子；

(4)步驟(3)中逸出的SO₂氣體由引風機帶入以硫酸與ClO₂組成的酸液為吸收液的吸收塔中被氧化生成硫酸根離子和氯離子；

(5)反應釜內的物料反應完成后，測試反應釜內的pH值，再用灰鈣粉中和反應釜內的反應液到pH值為中性，用板框壓濾機壓濾后再用自來水洗滌三次，脫水干燥后即得硫酸鈣產品。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據步驟(1)中所測鈣離子含量，步驟(3)中硫酸的用量與所加脫硫灰渣中鈣離子的完全反應所需的量的按(1.1～1.2):1使用。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中滴加的高鐵酸鹽溶液為質量分數1～10％的高鐵酸鹽水溶液；所述高鐵酸鹽為高鐵酸的堿金屬鹽。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)回收的含硫酸根離子和氯離子的酸液作為吸收液循環使用或者直接用鈣離子中和得到相對應的鹽類。

5.如權利要求1～4任一項所述方法采用的裝置，其特征在于，包括反應釜、酸霧吸收裝置和酸液循環裝置，所述反應釜的頂部通過管道連接所述酸霧吸收裝置的底部；所述酸液循環裝置的出口連接位于所述酸霧吸收裝置上部的酸液噴霧口，所述酸液循環裝置的入口連接位于所述酸霧吸收裝置底部的酸液回收口，所述酸霧吸收裝置設置有氧化氣體入口，并通過所述氧化氣體入口連接氣源；所述反應釜的頂部設置有高鐵酸鹽溶液入口、第一逸出氣體出口、漿料入口和硫酸酸液入口，所述第一逸出氣體出口通過管道連接所述酸霧吸收裝置的底部，所述反應釜還設置有攪拌裝置以及用于監控反應條件的溫度計和pH計。

6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述酸霧吸收裝置包括串聯的一級吸收塔和二級吸收塔，所述一級吸收塔由下往上依次設置有第一酸液回收口、第一氧化氣體入口、第一逸出氣體入口、第一酸液噴霧口和第二逸出氣體出口；所述二級吸收塔由下往上依次設置有第二酸液回收口、第二氧化氣體入口、第二逸出氣體入口、第二酸液噴霧口和第三逸出氣體出口；所述第一逸出氣體入口連接所述第一逸出氣體出口，所述第二逸出氣體出口連接所述第二逸出氣體入口；所述第三逸出氣體出口通過引風機與大氣相通或者連接三級吸收塔。

7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一酸液噴霧口、第二酸液噴霧口均通過耐酸泵連接所述酸液循環裝置的出口。

8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述酸液循環裝置包括第一酸液儲罐、第二酸液儲罐、第三酸液儲罐和第四酸液儲罐，所述第一酸液儲罐和第二酸液儲罐并聯并連接第一酸液回收口和第一酸液噴霧口，所述第三酸液儲罐和第四酸液儲罐并聯并連接第二酸液回收口和第二酸液噴霧口。

9.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述酸液循環裝置的底部設置有排料口，所述排料口處設置有排料閥。