利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法与流程

本发明涉及工业，具体涉及一种利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法。

背景技术：

1、当前电厂发电的主要燃料仍然是燃煤，在对燃煤进行燃烧签需要对燃煤进行脱硫处理，防止产生的二氧化硫进入大气中生产具有腐蚀性的酸雨。电厂烟气脱硫产生了有大量烟气脱硫亚硫酸镁废渣；存在较高的环境污染及社会安全风险，急需新技术有价值的综合利用以确保环境安全；亚硫酸镁是电厂、钢厂烟气镁法脱硫过程中产生的一种工业副产品。

2、烟气脱硫的方法有很多种，主要分为湿法、半干法和干法三大类。其中湿法脱硫中的湿式氧化镁脱硫法应用较广泛，其优势在于运行工艺较稳定以及运行费用较低。热电厂及许多燃煤量较大的企业，大多采用这种工艺进行烟气脱硫。此工艺的原理是，以mgo的浆液在烟道中喷淋烟气，使烟气中的二氧化硫被吸收生产含水亚硫酸镁，进而被少量氧化为硫酸镁，在这个过程中，二氧化硫被得到去除。

3、在湿式氧化镁烟气脱硫的终端，对喷淋收集液的固液分离时，需要投加硅藻土做为助滤剂，对脱硫废渣和喷淋液的分离起到增益作用。过滤产生的滤饼中，含有大量的脱硫产物以及硅藻土，这就是氧化镁烟气脱硫废渣，简称其为mdwr。mdwr是有害固体废弃物中的一种，其渗入土壤之中会对其中的微生物生态系统造成危害，如果进入地下水体中，则会造成地下水的污染。

4、如何对热电厂燃煤脱硫产生的废弃物，如亚硫酸镁、大量的脱硫产物以及硅藻土滤饼进行无公害处理或者回收再利用是当前急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法，该方法利用电厂脱硫产生的废亚硫酸镁回收利用并生产饲料级硫酸锰联产肥料级七水硫酸镁，实现资源的重复使用并减少有害废弃物直接进入环境中造成污染；本发明的方法可实现达标排放，排放的主要污染物量符合总量控制指标要求，预测计算表明排放的各类污染物不会降低评价区各环境要素的现状环境质量级别，环境风险远小于可接受范围内指标，所有废水蒸发后已蒸馏水形式排放，废渣全部加工成氧化铁脱硫剂，杜绝废气产生。

2、为了达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现的：

3、利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法，包括以下步骤：

4、s1、亚硫酸镁制备硫酸镁溶液和二氧化硫气体的步骤：将废亚硫酸镁料浆投入防腐搅拌罐中，加入水或者生产过程中的废液，再加入等摩尔的硫酸，亚硫酸镁和硫酸反应生成硫酸镁溶液和二氧化硫气体；

5、s2、硫酸镁溶液二级过滤制备硫酸镁的步骤：将步骤s1中的硫酸镁溶液进行一级过滤，得到一级过滤液和一级固体物，一级过滤液冷却结晶后进行二级过滤，得到二级过滤液和二级固体物，二级固体物进行干燥后得到肥料级的硫酸镁；

6、s3、一级固体物制备胶凝材料的步骤：一级固体物逆流洗涤，洗液可加入步骤s1中进行重复使用，洗涤后的固体剩余物进行干燥即得胶凝材料；

7、s4、二氧化硫联合氧化锰制备硫酸锰的步骤：将步骤s1中产生的二氧化硫用氧化锰料浆在吸收塔或喷射塔中进行逆流吸收或喷射吸收，然后一次过滤，得到一次过滤液和一次固体物，一次固体物干燥后得到氧化铁脱硫剂，一次滤液中加入反应试剂进行反应，然后进行二次过滤，得到二次过滤液和二次固体物，二次滤液高温结晶过滤后的固体产物烘干后即得电池级硫酸锰。

8、进一步的，在所述步骤s1中，所述亚硫酸镁和硫酸发生化学反应的化学方程式如下：

9、mgso3 +h2so4 +7h2o=mgso4.7h2o +so2               （1）。

10、进一步的，在所述步骤s1中，所述亚硫酸镁和硫酸的反应终点控制在ph=3.0-7.0，反应温度为常温，反应时间2-3小时。

11、进一步的，在所述步骤s1中，所述亚硫酸镁和硫酸的反应终点控制在ph=5.2-5.5。

12、进一步的，在所述步骤s4中，所述二氧化硫与氧化锰发生化学反应的化学方程式如下：

13、so2+mn02+h2o=mnso4.h2o                           （2）。

14、进一步的，在所述步骤s4中，所述二氧化硫和氧化锰的反应终点控制在ph=3.0-7.0。

15、进一步的，在所述步骤s4中，所述二氧化硫和氧化锰的反应终点控制在ph=5.2-6.0。

16、进一步的，在所述步骤s4中，所述逆流吸收选用4-5级吸收。

17、进一步的，在所述步骤s4中，所述一次过滤液泵入带加热的搅拌反应罐中加热到90℃，然后加入摩尔比1.5:1的多硫化钙和sdd；最后加入溶液中钙镁离子3-5倍的氟化锰除钙镁，反应2-3小时。

18、本发明的有益效果如下：该方法利用电厂脱硫产生的废亚硫酸镁回收利用并生产饲料级硫酸锰联产肥料级七水硫酸镁，实现资源的重复使用并减少有害废弃物直接进入环境中造成污染；本发明的方法可实现达标排放，排放的主要污染物量符合总量控制指标要求，预测计算表明排放的各类污染物不会降低评价区各环境要素的现状环境质量级别，环境风险远小于可接受范围内指标，所有废水蒸发后已蒸馏水形式排放，废渣全部加工成氧化铁脱硫剂，杜绝废气产生。

技术特征：

1.利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述亚硫酸镁和硫酸发生化学反应的化学方程式如下：

3.根据权利要求1或2所述的利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述亚硫酸镁和硫酸的反应终点控制在ph=3.0-7.0，反应温度为常温，反应时间2-3小时。

4.根据权利要求3所述的利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述亚硫酸镁和硫酸的反应终点控制在ph=5.2-5.5。

5.根据权利要求1所述的利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法，其特征在于，在所述步骤s4中，所述二氧化硫与氧化锰发生化学反应的化学方程式如下：

6.根据权利要求1或5所述的利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法，其特征在于，在所述步骤s4中，所述二氧化硫和氧化锰的反应终点控制在ph=3.0-7.0。

7.根据权利要求6所述的利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法，其特征在于，在所述步骤s4中，所述二氧化硫和氧化锰的反应终点控制在ph=5.2-6.0。

8.根据权利要求1所述的利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法，其特征在于，在所述步骤s4中，所述逆流吸收选用3-5级吸收。

9.根据权利要求1所述的利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法，其特征在于，在所述步骤s4中，所述一次过滤液泵入带加热的搅拌反应罐中加热到90℃，然后加入摩尔比1.5:1的多硫化钙和sdd；最后加入溶液中钙镁离子3-5倍的氟化锰除钙镁，反应2-3小时。

技术总结本发明公开了利用电厂废亚硫酸镁联产硫酸锰和硫酸镁的方法，涉及工业技术领域，包括亚硫酸镁制备硫酸镁溶液和二氧化硫气体的步骤、硫酸镁溶液二级过滤制备硫酸镁的步骤、一级固体物制备胶凝材料的步骤和二氧化硫联合氧化锰制备硫酸锰的步骤。通过上述四个步骤将电厂废亚硫酸镁和助滤剂回收利用并生产肥料级硫酸镁、电池级硫酸锰、凝胶材料和氧化铁脱硫剂，实现废亚硫酸镁和助滤剂的综合回收利用。技术研发人员：李越,张响,周建忠受保护的技术使用者：山东会实环保技术服务有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9