本發明專利技術公開了一種利用半干法脫硫灰和廢酸制備石膏晶須的工藝及裝置，工藝包括：(1)將半干法脫硫灰與水混合得到脫硫灰漿液，所述脫硫灰漿液用鹽酸廢酸調節pH值至5～6后氧化，得到含硫酸鈣和氯化鈣的漿液；(2)將所述含硫酸鈣和氯化鈣的漿液旋流分離，旋流分離后的底流漿液經調漿后得到反應漿液，所述反應漿液與硫酸廢酸反應，得到的產物經過濾脫水后即得α-半水石膏晶須。本發明專利技術有機利用脫硫灰、鹽酸廢酸和硫酸廢酸三種工業廢棄物制備α-半水石膏晶須同時收集HCl氣體，制備得到的石膏晶須純度高、含水率低。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及工業“三廢”治理
，具體涉及一種利用半干法脫硫灰和廢酸制備石膏晶須的工藝及裝置。
技術介紹
·半干法煙氣脫硫工藝具有結構緊湊、占地面積小、電耗和水耗低、一次投資小、維護簡便等優點，目前廣泛應用于我國中、小型發電機組煙氣脫硫工程，也有部分鋼鐵企業燒結廠煙氣脫硫工程采用半干法煙氣脫硫工藝。半干法脫硫工藝原料采用生石灰，經過煙氣脫硫后生成副產物半干法脫硫灰，其主要成分為游離氧化鈣、亞硫酸鈣、碳酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鈣、氯化鈣及部分的粉煤灰等。由于脫硫灰中富含有亞硫酸鈣、粉煤灰和未反應的脫硫劑，這些成為了脫硫灰的處置與綜合利用的技術瓶頸，很難被用于水泥、混凝土、制磚等傳統建材行業，只能作拋棄處理。硫酸、鹽酸在化工、鋼鐵等行業廣泛應用。在許多生產過程中，鹽酸或硫酸的利用率很低，大量的硫酸隨同含酸廢水排放出去。這些廢水如不經過處理而排放到環境中，不僅會使水體或土壤酸化，對生態環境造成危害，而且浪費大量資源。鋼材經鹽酸或硫酸酸洗后，會產生大量的酸洗廢液。鹽酸酸洗廢液的組成主要是氯化氫、氯化亞鐵和水等少量雜質；硫酸酸洗廢液的組成主要是硫酸、硫酸亞鐵和水等雜質。其含量隨酸洗工藝、操作溫度、鋼材品種和規格不冋而異，鹽Ife廢Ife—般含氣化亞鐵10 20%,氣化氣3 10%,硫酸廢酸一般含硫酸2 25%，硫酸鐵10 25%石膏晶須是指半水或無水硫酸鈣的纖維狀單晶體，是一種性能優良、價格低廉的新型功能材料。它具有極高的抗拉強度和彈性模量，是一種高價值的工業材料，用作中等強度的填充劑，特別是細徑纖維的補強效果與其他高性能纖維增強材料的補強效果相同。與塑料配合使用時，可提高抗拉強度、彎曲強度、彎曲彈性模量和熱變形溫度。可以代替石棉作摩擦材料、建筑材料、保溫和保冷材料等，具有廣泛的用途。公開號為CN 101623592A的中國專利文獻公開了一種綜合處理廢酸和脫硫灰的工藝，以脫硫灰和廢酸(以硫酸為主)中和反應生成石膏同時制硫酸將脫硫灰與廢酸混合反應,控制反應液的PH值為6-7 ;將反應液過濾,濾液達標排放或回收利用；同時,收集反應過程中產生的氣體。該方法對脫硫灰成分要求較高，而一般半干法或干法脫硫灰二氧化硅、氧化鋁等成分較高，該方法由于沒有相應的除雜處理措施，生產的石膏純度也不會很高，同時由于酸堿中和反應，硫酸鈣結晶速率較快，生成的石膏粒徑較小，脫水困難。
技術實現思路
本專利技術提供了一種利用半干法脫硫灰和廢酸制備石膏晶須的工藝及裝置，有機利用脫硫灰、鹽酸廢酸和硫酸廢酸三種工業廢棄物制備α -半水石膏晶須同時收集HCl氣體，制備得到的石膏晶須純度高、含水率低。一種利用半干法脫硫灰和廢酸制備石膏晶須的工藝，包括(I)將半干法脫硫灰與水混合得到脫硫灰漿液，所述脫硫灰漿液用鹽酸廢酸調節pH值至5 6后氧化，得到含硫酸鈣和氯化鈣的漿液；(2)將所述含硫酸鈣和氯化鈣的漿液旋流分離，旋流分離后的底流漿液經調漿后得到反應漿液，所述反應漿液與硫酸廢酸反應，得到的產物經過濾脫水后即得α-半水石膏晶須。作為優選，步驟(I)中所述脫硫灰漿液的質量濃度為5 50%。作為優選，步驟(I)中所述氧化為鼓泡式氧化，氧化時間為4 10h。作為優選，步驟⑵中所述反應漿液中硫酸鈣的質量濃度為3 15%，氯化鈣的質量濃度為3 10%。作為優選，步驟(2)中所述反應漿液與硫酸廢酸反應時硫酸廢酸占反應漿液與硫·酸廢酸總質量的O. 5 10%。硫酸廢酸中硫酸含量為10 25%，硫酸鐵為10 25%。作為優選，步驟(2)中所述反應漿液與硫酸廢酸反應時的反應溫度為95 110°C。作為優選，步驟(2)中所述反應漿液與硫酸廢酸反應的反應時間為2 6h。作為優選，步驟⑵中所述過濾脫水時使用的濾布孔徑為10 20 μ m，過濾的同時噴灑工藝水。脫硫灰漿液濃度在5 50%，氧化時間在4 IOh可實現亞硫酸鈣完全被氧化；反應漿液中硫酸鈣的質量濃度為3 15%，氯化鈣的質量濃度為3 10%，硫酸廢酸占總質量的O. 5 10%，反應溫度為95 110°C，反應時間為2 6h，可生產出密度在2. 8 3.2g/cm3，長度在120 350μπι，直徑在3 12μπι的α-半水石膏晶須。濾布孔徑在10 20 μ m，可以有效地攔截石膏晶須，同時石膏晶須中旋流器未除去的少量雜質可通過濾布，被沖洗水帶走。半干法脫硫灰中主要含有游離氧化鈣、亞硫酸鈣、碳酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鈣、氯化鈣及部分的粉煤灰，粉煤灰主要由二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等組成，半干法脫硫灰與水混合配置濃度在5 50%脫硫灰漿液，以鹽酸廢酸調節漿液pH值到5 6，鼓入空氣，進一步氧化漿液中的亞硫酸鈣，鹽酸廢酸中鹽酸的濃度為3 10%，由于鹽酸廢酸中一般含有Fe2+，能夠對亞硫酸鈣氧化起到催化促進作用。氧化后的漿液成分主要可分為三個組分一是均粒徑在10 μ m左右的粉煤灰雜質，主要由二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等組成；二是亞硫酸鈣氧化后的石膏及半干法脫硫灰中原有的石膏，由于采用鼓泡氧化，石膏顆粒較大，均粒徑在40 70 μ m之間；三是鹽酸廢酸與半干法脫硫灰中氧化鈣或氫氧化鈣生成的氯化鈣及氯化鐵或氯化亞鐵的溶液。氧化后的漿液經旋流分離，頂流主要是鈣含量低的粉煤灰，經脫水干燥后，可直接用于生產水泥。底流主要為顆粒較大的石膏漿液，石膏漿液進行調漿控制漿液中石膏濃度在3 15%，氯化鈣濃度在3 10%。調好的漿液與硫酸廢酸混合，控制硫酸廢酸的加入量，使漿液中硫酸濃度維持在O.5 10%，以工業鍋爐廢熱蒸汽加熱漿液溫度到95 110°C，反應過程處于密封狀態，可以承載I 3個大氣壓力，反應2 6h后，石膏晶須形成，收集漿液中揮發的氯化氫和水蒸氣，鹽酸純度較高。石膏晶須漿液由真空脫水機過濾。雖然部分硫酸與氯化鈣反應生成鹽酸，并從漿液中揮發，但漿液依然呈弱酸性，要求真空脫水機能夠耐弱酸，所用濾布或濾網耐酸腐蝕的同時能夠承受90 100°C溫度，孔徑在10 20 μ m為宜。由于楽液中氯離子含量比較高，同時還含有少量粉煤灰雜質,過濾時采用I 3道沖洗水沖洗，進一步降低雜質含量。由于鹽酸廢酸中含有大量的Fe2+，大部分在氧化池被氧化成Fe3+最終富集于濾液中，石膏晶須漿液過濾后，濾液溫度降低，Fe2+、Fe3+轉化成Fe (OH) 2、Fe (OH) 3，Fe (OH) 2可用作還原劑，Fe(OH)3可用做絮凝劑，團聚濾液中小顆粒雜質，降低了濾液處理難度和經濟投入。本專利技術還提供了一種實現所述工藝的裝置，包括石膏晶須反應釜和與所述石膏晶須反應釜底部連通的過濾機， 還包括依次連通的氧化池、水力旋流分離器和調漿池，所述調漿池與所述石膏晶須反應釜連通。所述石膏晶須反應釜可以是現有技術中制備石膏晶須的常規反應釜，本專利技術中作為一種優選的技術方案，所述石膏晶須反應釜包括釜體、置于所述釜體內的攪拌槳和包覆在所述釜體外的夾套；所述釜體上部設有漿液入口和硫酸廢酸入口，頂部設有放氣口、底部設有漿液出口，所述調漿池與漿液入口連通，所述過濾機與漿液出口連通；所述夾套上設有夾套蒸汽入口、夾套蒸汽出口和冷凝水出口閥。所述氧化池中進行漿液的氧化反應，為了方便向氧化池中通入氧化空氣和使反應更徹底，優選地，所述氧化池底部設有氧化風入口，所述氧化池內設有攪拌槳，在所述氧化風入本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種利用半干法脫硫灰和廢酸制備石膏晶須的工藝，其特征在于，包括：(1)將半干法脫硫灰與水混合得到脫硫灰漿液，所述脫硫灰漿液用鹽酸廢酸調節pH值至5～6后氧化，得到含硫酸鈣和氯化鈣的漿液；(2)將所述含硫酸鈣和氯化鈣的漿液旋流分離，旋流分離后的底流漿液經調漿后得到反應漿液，所述反應漿液與硫酸廢酸反應，得到的產物經過濾脫水后即得α？半水石膏晶須。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：莫建松，盛海強，楊有余，程常杰，
申請(專利權)人：浙江天藍環保技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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