一種脫硫石膏脫色提純的方法

一種脫硫石膏脫色提純的方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種脫硫石膏脫色提純的方法，該方法包括原料水洗、晶型轉(zhuǎn)換、產(chǎn)品洗滌與干燥四個步驟和母液回收利用共同實現(xiàn)的。本發(fā)明利用CaSO4·2H2O在100℃時可以轉(zhuǎn)化為顆粒細(xì)小的CaSO4·0.5H2O而在常溫下CaSO4·0.5H2O又可以轉(zhuǎn)化為顆粒粗大CaSO4·2H2O的特性將原有的CaSO4·2H2O晶體破壞使存在于晶體內(nèi)部的雜質(zhì)暴露出來進(jìn)而可以利用普通的物理方法分離雜質(zhì)。有色雜質(zhì)分離后就能達(dá)到脫硫石膏的脫色和提純的目的，從而解決大量脫硫石膏堆積造成二次污染和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)的問題。
【專利說明】—種脫硫石膏脫色提純的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及ー種在常壓鹽溶液中使脫硫石膏脫色獲得較高白度石膏的方法。
技術(shù)背景
[0002]由于我國煤炭資源較為豐富而石油和天然氣資源相對匱乏，因此煤炭成為我國主要的能源來源。煤炭中硫含量較高，燃燒過程中產(chǎn)生大量二氧化硫。由于環(huán)境保護(hù)的重要性，我國80%以上的燃煤電廠都采用的濕法脫硫裝置對煙氣脫硫，濕法煙氣脫硫技術(shù)產(chǎn)生大量脫硫副產(chǎn)物即脫硫石膏。我國年產(chǎn)エ業(yè)副產(chǎn)脫硫石膏約4300萬噸，綜合利用率約為50%。脫硫石膏的大量堆積不僅占用大量土地和廠房，而且會形成二次污染，已造成嚴(yán)重的環(huán)境生態(tài)問題和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。2011年2月エ信部發(fā)布“關(guān)于エ業(yè)副產(chǎn)石膏綜合利用的指導(dǎo)意見”，意見要求到2015年脫硫石膏綜合利用率將達(dá)到80%，限制天然石膏礦開采鼓勵エ業(yè)副產(chǎn)石膏高附加值利用，研究脫硫石膏資源化利用已是當(dāng)務(wù)之急。
[0003]脫硫石膏中的硫酸鈣含量在70%以上，是很好的石膏資源。但是煙氣脫硫石膏往往含有較多煙氣中的粉塵雜質(zhì)，主要是粉煤灰、二氧化硅和含鐵化合物，因而其白度較低。脫硫石膏中的雜質(zhì)降低了石膏的水化性能和白度，嚴(yán)重影響了脫離石膏的應(yīng)用范圍。脫硫石膏具有巨大應(yīng)用潛力，可在建材領(lǐng)域生產(chǎn)熟石膏、紙面板石膏、石膏砌塊、石膏空心板、粉刷石膏、水凝緩釋劑等；農(nóng)業(yè)方面可用于生產(chǎn)化肥和堿土改良等；處理后的脫硫石膏還可用于生產(chǎn)高強(qiáng)半水石膏、硫酸鈣晶須等具有高附加值產(chǎn)品。
[0004]目前對脫硫石膏的提純，在美國專利USP5215672和USP5500197中，分別采用了多級水力旋流器エ藝和細(xì)顆粒多級分離エ藝進(jìn)行石膏漿液的提純，完全是物理手段提純，但由于石膏中的雜質(zhì)部分還存在于硫酸鈣顆粒內(nèi)部，該方法提純得到的石膏產(chǎn)品品質(zhì)較低。在專利CN101870494A中，采用化學(xué)方法對脫離石膏進(jìn)行提純，主要步驟是:酸洗后加熱，趁熱固液分離除去雜質(zhì)，將液相于較低溫度下重結(jié)晶，再固液分離，將濾餅水洗烘干得到產(chǎn)品。但是該エ藝單位體積母液的石膏產(chǎn)量較低，且溶解過程時間較長，比較耗能。因此，為了實現(xiàn)脫硫石膏的資源化利用急需ー種能耗低、產(chǎn)品白度高的脫硫石膏提純、脫色エ藝。本發(fā)明所用的脫硫石膏原料的基本性質(zhì)如下:
[0005]
【權(quán)利要求】
1.ー種脫硫石膏脫色提純的方法，其特征為包括以下步驟:(1)原料水洗:a.按照質(zhì)量比脫硫石膏:水=1~3:10，一起放置于容器中，攪拌30~90min，然后靜置I~3min,使其分層； b.將a中分層后的上部的懸池液倒入深度為25~50mm的盤形容器中，靜置I~3min,使其分層中分層后的下層丟棄；c.將b中分層后的上層(懸濁液)緩慢倒出，盤形容器中剰余的下層就是較為純凈的中層石骨；d.將c步倒出的懸濁液進(jìn)行固液分離，除去懸浮物，得到的水可作為下ー循環(huán)中a步繼續(xù)使用；(2)晶體轉(zhuǎn)換: a.按照體積比為:濃鹽酸:溶劑=1: 7.5~12.5，質(zhì)量比為CaCl2:中層石膏(以干基計，即除去自由水后的質(zhì)量)=1: 1.75~15，每疒158中層石膏加濃鹽酸8~12!111，配制反應(yīng)漿液，并將漿液加熱到9(Tl00°C反應(yīng)I~5h ；b.將a所得漿液在10°C~40°C下恒溫靜置8h；c.將b中所得漿液取出并攪拌，然后靜置待漿液分層成固體和懸濁液兩相后，將懸濁液倒出；過濾掉懸濁液中的懸浮雜質(zhì)得到溶液，溶液再與固體混合形成漿液；d.重復(fù)C操作5~7次，最后得到白色的固體物質(zhì)和母液；(3)產(chǎn)品洗滌:將(2)步得到的產(chǎn)物用蒸餾水洗滌3飛次；(4)干燥:將(3)步的到的產(chǎn)物在45°C±1°C下烘干8~10h即可得到最終產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的脫硫石膏脫色提純的方法，其特征為所述的所述的步驟(2)中晶體轉(zhuǎn)換過程中a中所述的溶劑為水或先前生產(chǎn)中得到的母液，或者二者的混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的脫硫石膏脫色提純的方法，其特征為所述的脫硫石膏脫色提純的方法，還包括以下步驟:步驟(2)晶體轉(zhuǎn)換中d步得到的母液，當(dāng)其中H+濃度低于.1.44mol/L時再添加濃鹽酸(12mol/L)將H+補(bǔ)充至1.44mol/L后可重復(fù)使用；當(dāng)溶液中的鐵積累到20mmol/L后可以通過TBP-煤油三級萃取可以將Fe3+濃度控制在0.6mmol/L以下；萃取鐵以后的TBP-煤油用水經(jīng)二級反萃可以回收。
【文檔編號】C01F11/46GK103588237SQ201310581650
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】趙斌, 張偉卓, 曹吉林, 陳學(xué)青, 張廣林 申請人:河北工業(yè)大學(xué)