專利名稱：石油燃料燃燒灰燼的濕處理法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油燃料燃燒灰燼的濕處理法，更具體地，本發(fā)明涉及一種由安裝在使用石油燃料的鍋爐或類似設(shè)施的廢氣排放管內(nèi)的集塵器收集到的至少含有釩的石油燃料燃燒灰燼的濕處理法。該方法具備工業(yè)用途且簡(jiǎn)便易行，它能夠方便地從石油燃料燃燒灰燼中回收釩，并適用于被處理的燃料灰燼量相對(duì)較小或燃料灰燼中碳含量較低而釩含量很高的情況。
背景技術(shù)：
在各種使用類似重油、“乳化瀝青油”等石油燃料的燃燒爐(燃燒器)中，例如熱能廠的鍋爐和垃圾焚化爐，將氨加入到燃燒氣體中，以防止燃燒氣體中含有的硫酸氣體(SO3)對(duì)燃燒爐的腐蝕。在某些情況下，也可用氧化鎂取代氨。
其中，“乳化瀝青油”是BITOR CO.LTD.，Venezuela所擁有的注冊(cè)商標(biāo)，它是利用表面活性劑將產(chǎn)于奧里諾科河(Orinoco River)盆地(Venezuela，South America)的天然瀝青分散在水中制成的乳化燃料。
因此，由安裝在火焰煙道下游的靜電除塵器收集和回收得到的燃燒灰燼中，除了有主要由未燃燒的碳和重金屬(鎳、釩、鎂等等)組成的灰燼，還含有硫酸銨或其類似物。特別是在乳化瀝青油的燃燒灰燼中，碳的成分較少，硫酸銨(或硫酸鎂)和釩的成分很高。例如，使用“乳化瀝青油”的鍋爐回收到的燃燒灰燼中，含有如表1所示的下述組分(以干燥固體物質(zhì)的重量為基準(zhǔn))表1

作為一種燃燒灰燼的濕處理法，已經(jīng)提出過許多被稱為“濕法”的技術(shù)，它們不僅能夠回收有價(jià)值的成分如釩，還能使用一種封閉的系統(tǒng)對(duì)公共污染采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策。更具體的說，已知的這類濕法，如日本專利申請(qǐng)公告(KOKAI)60-19086(1985)和60-46930(1985)和日本專利公告(KOKOKU)4-61709(1992)和5-13718(1993)中的描述。
例如，日本專利公告(KOKAI)5-13718(1993)中所述的石油燃料燃燒灰燼的濕法，包括(i)第一步將燃燒灰燼和水混合制成一份燃燒灰燼漿料，在此過程中可任選地加入硫酸以控制pH值不超過3；(ii)第二步將固體物質(zhì)(未燃燒的碳等)從漿料中分離出來；(iii)第三步將剩余的液體加熱至不低于70℃，將金屬氧化，同時(shí)加入氨和一種氧化劑從而將pH值調(diào)整到7到9之間；(iv)第四步分離出沉淀的固體物質(zhì)(鐵淤渣)；(v)第五步將所得的液體部分冷卻至不高于40℃，從而使釩化合物(偏釩酸銨)沉淀；(vi)第六步分離出沉淀的釩化合物；(vii)第七步在制得的液體中加入氫氧化鈣或氧化鈣，使石膏和金屬的氫氧化(鎳和鎂)沉淀，同時(shí)釋放游離的氨；(viii)第八步從游離氨中解吸和回收氨；和(ix)第九步分離出所得的石膏。
但是，上述的大規(guī)模處理在下述情況中是不經(jīng)濟(jì)且不適宜的——即要處理的燃料灰燼量相對(duì)較小，或燃料灰燼中碳含量較小而釩含量很高。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1和圖2是表明本發(fā)明的石油燃燒灰燼濕處理法的優(yōu)選實(shí)施方案的說明圖，其中，圖1說明的是前階段處理過程，圖2是后階段處理過程。
發(fā)明的公開鑒于上述問題完成了本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具備工業(yè)用途且簡(jiǎn)便易行的能夠方便地從石油燃料燃燒灰燼中回收釩的方法，其適用于被處理的燃料灰燼量相對(duì)較小或燃料灰燼中碳含量較低而釩含量很高的情況。本發(fā)明的發(fā)明人們的認(rèn)真研究獲知了這樣一種發(fā)現(xiàn)和概念，即如果使燃燒灰燼中有價(jià)值的金屬成分通過任何適當(dāng)?shù)姆椒饪s，則這些有價(jià)值的金屬成分就能利用已知的技術(shù)回收，在這些技術(shù)中，將燃燒灰燼和作為還原劑的未燃燒的碳一起處理。例如，表2表明的是按如下方法制得的成分分析結(jié)果(以干燥固體物質(zhì)的重量為基準(zhǔn))從具有如表1所示成分的燃燒灰燼中除去大部分的硫酸銨，然后將其中含有的有價(jià)值的金屬成分和未燃燒的碳一起濃縮出來。
表2

在上述的傳統(tǒng)方法中，如果能夠在用來分離固體物質(zhì)(未燃燒的碳等)的第二步中回收出幾乎全部的有價(jià)值金屬成分，這就意味著燃燒灰燼中的有價(jià)值的金屬成分的濃縮僅僅通過第二步就可以實(shí)現(xiàn)了。這種方法就會(huì)變得簡(jiǎn)便，而且適用于要處理的燃料灰燼量相對(duì)較小或燃料灰燼中碳含量較小而釩含量很高的情況。
在上述認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究的結(jié)果是發(fā)現(xiàn)了下述事實(shí)，即釩的回收所需的氧化反應(yīng)在存在高濃硫酸銨的情況下能夠較為容易地進(jìn)行，因而能夠在相對(duì)較低的溫度下實(shí)施。因此，就有可能通過持續(xù)采用回收幾乎全部量的有價(jià)值金屬成分所需的相對(duì)低溫，從燃燒灰燼中分離并回收固體物質(zhì)(未燃燒的碳等)和有價(jià)值的金屬成分。
本發(fā)明就是建立在上述發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)之上的。本發(fā)明的一個(gè)方面，就是提供一種石油燃料燃燒灰燼的濕處理法，這些燃燒灰燼是由安裝在使用石油燃料的鍋爐或類似設(shè)施的廢氣排放管內(nèi)的集塵器收集到的，并至少含有釩。這種方法包括一個(gè)漿料制備步驟制備燃燒灰燼漿料，使燃燒灰燼中的釩溶解在水中；一個(gè)金屬氧化步驟將氨和一種氧化氣體通入漿料中，使釩在硫酸銨存在的情況下被氧化，由此制得含有偏釩酸銨的漿料；一個(gè)固/液分離步驟將固體物質(zhì)從含有偏釩酸銨的漿料中移出；一個(gè)硫酸銨的復(fù)分解步驟將一種能夠形成水溶性硫酸鹽的金屬化合物加入到由固/液分離步驟回收而得的硫酸銨的水溶液中；和一個(gè)氨回收步驟從由復(fù)分解步驟回收到的反應(yīng)溶液中回收氨，進(jìn)行金屬氧化步驟的同時(shí)將水溶液中硫酸銨的濃度控制在20-45wt％，水溶液的溫度控制在不超過50℃，使用過濾型固/液分離器進(jìn)行固/液分離步驟的同時(shí)將漿料的溫度控制在不超過40℃。
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地描述。
本發(fā)明要處理的燃燒灰燼，是指由安裝在使用石油燃料的鍋爐或類似設(shè)施的廢氣排放管內(nèi)的集塵器收集到的至少含有釩的燃燒灰燼。如上所述，這種燃燒灰燼是從各種各樣的燃燒爐(燃燒器)的靜電除塵器中收集到的，這些燃燒爐(燃燒器)運(yùn)作的同時(shí)在廢氣中加入氨或氧化鎂。特別是，本發(fā)明中的方法能夠適用于釩含量很高的“乳化瀝青油”燃燒灰燼。
本發(fā)明的濕處理法包括以下幾個(gè)連續(xù)的步驟一個(gè)制備燃燒灰燼漿料的漿料制備步驟(A)，一個(gè)金屬氧化步驟(C)，一個(gè)固/液分離步驟(E)，一個(gè)硫酸銨的復(fù)分解步驟(F)，以及一個(gè)氨回收步驟(G)。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，濕處理法還包括一個(gè)在漿料制備(A)和金屬氧化步驟(C)之間的pH值控制步驟(B)，一個(gè)在金屬氧化(C)和固/液分離步驟(E)之間的結(jié)晶步驟(D)，以及相繼安置在硫酸銨的復(fù)分解步驟(F)后的一個(gè)熱廢水處理步驟(H)和一個(gè)廢水處理步驟(I)。
在漿料制備步驟(A)中，將燃燒灰燼與水混合制備燃燒灰燼漿料。在漿料制備步驟(A)中水的使用量，需要考慮到其后的金屬氧化步驟(C)中所要求的硫酸銨的濃度(20-45wt％)。
在pH值控制步驟(B)中，燃燒灰燼漿料的pH值按需要加以適當(dāng)控制。更具體而言，由于接下來的金屬氧化步驟(C)是在中性或堿性環(huán)境中進(jìn)行的，pH值控制步驟(B)中漿料的pH值通?？刂圃诓坏陀?，優(yōu)選7至9。燃燒灰燼漿料的pH值可以通過加入氨水或在本發(fā)明中也可用作反應(yīng)劑的氨化合物等方法加以控制。盡管可以僅僅出于調(diào)節(jié)pH值的目的加入類似苛性鈉的苛性堿，但優(yōu)選的還是只通過氨水或氨化合物來調(diào)節(jié)pH值，以避免將其它的化學(xué)物質(zhì)引入本反應(yīng)體系。
同時(shí)，燃燒灰燼漿料pH值的控制，也可以在氧化反應(yīng)開始之前，在金屬氧化步驟(C)所使用的一種氧化器內(nèi)進(jìn)行。
在金屬氧化步驟(C)中，將氨和一種氧化氣體通入燃燒灰燼漿料中，從而使其中的釩在硫酸銨存在的情況下被氧化，由此制得含有偏釩酸銨的漿料。這里所用的氨，可以是例如在其后將描述的氨回收步驟中回收而得的氨。氧化氣體的實(shí)例包括空氣、氧氣、臭氧等。在這些氧化氣體中，出于實(shí)際應(yīng)用的考慮，空氣是優(yōu)選的。
在本發(fā)明中，首要的是在不高于50℃下進(jìn)行上述金屬氧化步驟(C)，同時(shí)將水溶液中的硫酸銨濃度控制在20至45wt％。在這里，水溶液中的硫酸銨濃度是指從漿料中除去固體物質(zhì)后所得的水溶液中所含硫酸銨的濃度。當(dāng)水溶液中的硫酸銨濃度低于20wt％時(shí)，在不高于50℃的反應(yīng)溫度下，反應(yīng)速度變慢，使得反應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)。當(dāng)硫酸銨濃度高于45wt％時(shí)，硫酸銨會(huì)沉淀。當(dāng)反應(yīng)溫度高于50℃時(shí)，需要很高的能源消耗來使?jié){料冷卻到隨后進(jìn)行的結(jié)晶步驟(D)和固/液分離步驟(E)所需的溫度(40℃)。水溶液中的硫酸銨濃度優(yōu)選在30至40wt％，反應(yīng)溫度優(yōu)選為20至40℃。硫酸銨的濃度可通過改變制備燃燒灰燼時(shí)水的使用量，或者通過往漿料中加入由固/液分離步驟(E)回收而得的硫酸銨的水溶液來加以控制。
在結(jié)晶步驟(D)中，通過冷卻經(jīng)金屬氧化步驟(C)得到的漿料使偏釩酸銨結(jié)晶。在本發(fā)明中，偏釩酸銨晶體在隨后的固/液分離步驟(E)中和碳等一起分離出來。這樣，由于偏釩酸銨在結(jié)晶步驟(D)中已率先被結(jié)晶出來，就可能提高在隨后的固/液分離步驟(E)中偏釩酸銨的回收率。
結(jié)晶步驟(D)中使用的冷卻法，優(yōu)選的是使用一種向含有偏釩酸銨的漿料中導(dǎo)入冷卻氣體的直接冷卻法。在使用熱交換器的間接冷卻法的情形下，在其傳熱面上容易結(jié)垢。而在直接冷卻法中，可以避免這種結(jié)垢問題。含有偏釩酸銨的漿料通常冷卻至40℃以下，優(yōu)選為20至30℃。
結(jié)晶步驟(D)中釋放出的空氣，優(yōu)選將其導(dǎo)入到漿料制備步驟(A)制得的燃燒灰燼漿料中，以回收空氣中的氨。
在固/液分離步驟(E)中，從含有偏釩酸銨晶體的漿料中除去如偏釩酸銨晶體、碳等固體物質(zhì)。在本發(fā)明中，這些固體物質(zhì)可用一種過濾型固/液分離器除去。
這里的過濾型固/液分離器，通常使用的是壓濾機(jī)，如閃蒸板式壓機(jī)和凹板式壓機(jī)?；蛘撸部墒褂秒x心過濾器。在這些過濾型固/液分離器中，壓濾機(jī)是優(yōu)選。在本發(fā)明中，由于過濾型固/液分離器的使用，固體物質(zhì)能夠高效地被清除，具有很高的減容百分比，這與使用沉淀濃縮器不同。另外，過濾型固/液分離器還顯示出比離心沉淀型固/液分離器如油水分離器更高的固/液分離效率。
進(jìn)一步而言，在本發(fā)明中省略了結(jié)晶步驟(D)的情況下，要求將漿料溫度保持在不高于40℃的條件下進(jìn)行上述固/液分離步驟(E)。當(dāng)漿料溫度高于40℃時(shí)，偏釩酸銨就不能充分結(jié)晶。漿料溫度優(yōu)選為20至30℃。同時(shí)，當(dāng)金屬氧化步驟(C)產(chǎn)生其他固體物質(zhì)副產(chǎn)物，如主要含氧化鐵的鐵淤渣時(shí)，這些固體物質(zhì)在固/液分離步驟(E)中也要被除去。
另外，在固/液分離步驟(E)中，從中回收出的濾餅優(yōu)選經(jīng)洗滌處理，以除去其中的硫酸銨。這樣做的原因如下從固/液分離步驟(E)中回收出的含有偏釩酸銨晶體、碳等的濾餅，可以通過已知的回收有價(jià)值金屬成分的方法作為還原劑的碳一起處理。在此方法中，要處理的濾餅優(yōu)選含較少的作為硫酸鹽成分(SO4)的硫酸銨。將附著在濾餅上的硫酸銨洗出，并作為一種洗滌處理法排出的廢洗水加以回收。這種回收的廢洗水可以在漿料制備步驟(A)中作為水進(jìn)行再利用。
洗滌處理可方便地進(jìn)行，例如，可將濾餅洗水注入壓濾機(jī)中。洗過的濾餅的硫酸銨含量?jī)?yōu)選不高于5wt％(以干燥固體物質(zhì)的重量為基準(zhǔn))。
在硫酸銨的復(fù)分解步驟(F)中，將一種能夠形成水溶性硫酸鹽的金屬化合物加入到由固/液分離步驟(E)回收而得的濾液(硫酸銨的水溶液)中。典型的能夠形成水溶性硫酸鹽的金屬化合物包括氧化鎂、氫氧化鎂等。通過添加金屬化合物，硫酸銨被分解成氨和硫酸鎂(MgSO4)。由于硫酸鎂與硫酸鈣(CaSO4)不同，它是水溶性的，這里就不存在廢水中的懸浮固體(SS)問題。
在復(fù)分解步驟中使用的氧化鎂或氫氧化鎂的量相對(duì)于硫酸根通常是化學(xué)計(jì)量量或稍微過量。由于溶液中含有氨和未處理的氫氧化鎂，復(fù)分解步驟后得到溶液的pH值通常在8.5至11之間，更常見的是在9至10之間。
在氨回收步驟(G)中，從復(fù)分解步驟后得到反應(yīng)溶液中回收氨。在此步驟中可使用的氨分離器并沒有特別的限制，但通常是一種具備良好的解吸效率的逆流型分離器，優(yōu)選逆流型填充柱，更優(yōu)選使用水蒸汽作分離介質(zhì)的逆流型填充柱。進(jìn)一步而言，這里所說的逆流型填充柱，可以無(wú)限制地使用任何已知的逆流型填充柱。在逆流型填充柱的內(nèi)部裝入大量表面積大的填料，如臘希圈、萊辛圈和馬鞍形填料。
如說明書附圖所示的氨回收步驟(G)中，采用的是水蒸汽作為分離介質(zhì)。在此步驟中使用的氨分離器包括一個(gè)逆流型分離器(G1)，一個(gè)冷凝器(G2)和一個(gè)儲(chǔ)罐(G3)。從逆流型分離器(G1)中回收出的含氨的蒸汽在冷凝器(G2)被轉(zhuǎn)化為氨水，然后被導(dǎo)入儲(chǔ)罐(G3)中。
回收的氨水可以循環(huán)利用到金屬氧化步驟(C)中，或者以氨氣的形式輸入到廢氣排放管內(nèi)，在這里氨氣被用作對(duì)廢氣中含有的硫酸鹽氣體(SO3)的中和劑。
在熱廢水冷卻步驟(H)，將一種冷卻空氣通入氨回收步驟(G)排放出的熱廢水中，這種熱廢水冷卻步驟(H)在采用下述方法時(shí)尤其有效——即用水蒸汽作為氨回收步驟(G)的分離介質(zhì)。
具體而言，氨回收步驟(G)排放出的熱廢水的溫度通常在10℃左右。因此，在本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施方案中，在隨后的使用沉淀濃縮器的廢水處理步驟(I)中處理熱廢水時(shí)，固體沉淀速度會(huì)因液體對(duì)流現(xiàn)象而減慢。因此，在本發(fā)明中，采用熱廢水冷卻步驟(H)以避免這種冷卻液體時(shí)的對(duì)流現(xiàn)象。在熱廢水冷卻步驟(H)中，將氨回收步驟(G)排放出的熱廢水冷卻到25至50℃。
熱廢水冷卻步驟(H)釋放出的空氣中含有氨，因此，優(yōu)選將這種空氣通入漿料制備步驟(A)制得的漿料中，以從中回收氨。
在廢水處理步驟(I)中，用沉淀濃縮器處理氨回收步驟(G)排放出的廢水，再將由此回收到的漿料供應(yīng)到固/液分離步驟(E)中。附圖所示的廢水處理步驟(I)包括一個(gè)沉淀濃縮器(I1)和一個(gè)儲(chǔ)罐(I2)。作為這里所說的沉淀濃縮器，可以使用增稠器、沉淀槽、錐形沉淀器或類似物。在這些設(shè)備中，增稠器是優(yōu)選。
廢水中的懸浮固體(SS)主要成分包括氫氧化鎂或氫氧化鎳。這些氫氧化物容易在過濾型固/液分離器中造成堵塞或者不能容易地用離心沉淀型固/液分離器分離，因?yàn)闅溲趸锸羌?xì)粒。另一方面，在本發(fā)明中，從沉淀濃縮器(I1)中回收出的僅僅是濃縮漿料。然后將回收漿料引入固/液分離步驟(E)，在此步驟中，懸浮固體和其他固體物質(zhì)如偏釩酸銨、碳、鐵淤渣或類似物質(zhì)一起被回收。
廢水處理步驟中的儲(chǔ)罐(I2)排出的廢液，基本上不含懸浮固體(SS)，但含有微量的氨。因此，可將廢液立即排出或者稍后再與活性污泥一起處理。
在本發(fā)明中，具有高減容百分比的固/液分離步驟(E)，接在金屬氧化步驟之后，幾乎全部量的釩成分都是在此單一步驟中回收出來的。因此，通過降低固/液分離步驟(E)和之前的金屬氧化步驟(C)的溫度，就能夠節(jié)省相當(dāng)多的能量消耗。低溫造成的金屬氧化步驟(C)中的低反應(yīng)速度可以通過提高硫酸銨的濃度加以彌補(bǔ)。燃燒灰燼中含有的釩成分和作為還原劑的未燃燒的碳一起，從固/液分離步驟中濃縮并回收出來。在上述回收的同時(shí)，組成懸浮固體(SS)的其他金屬成分也被一起回收出。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式下面通過實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，但是這些實(shí)施例并不用來限制該發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1作為石油燃料燃燒灰燼，使用的是具備如表3所示成分的燃燒灰燼，該燃燒灰燼是由安裝在使用“乳化瀝青油”的鍋爐的廢氣排放管出口處的靜電除塵器收集的，并在氣體排放管處加入了氨。
表3

首先，在漿料制備步驟(A)中，將石油燃料燃燒灰燼和水混合在一起，然后將得到的混合物加熱至50℃，從而制得燃燒灰燼的漿料?？梢源_定，從燃燒灰燼的漿料中移去固體物質(zhì)后得到的水溶液中含有的硫酸銨的濃度為30wt％。在接下來的pH值控制步驟(B)中，通過加入在下述氨回收步驟(G)中分離得到的氨水，將漿料的pH值調(diào)整到9。
接著，在金屬氧化步驟(C)，以4m3/hr的速率將漿料進(jìn)料至一裝備有攪拌葉片和加熱器的10m3封閉型金屬氧化器中，并通過一條適于該金屬氧化器的氣體進(jìn)料管，以60Nm3/hr的速率將空氣、以3atm的壓力和0.1-0.2噸/小時(shí)的速率將熱水蒸氣注入漿料中，氧化反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，從而獲得含有偏釩酸銨的燃燒灰燼漿料。在氧化反應(yīng)期間，金屬氧化器的內(nèi)部溫度保持在50℃。
然后，在結(jié)晶步驟(D)，冷空氣注入含有偏釩酸銨的燃燒灰燼漿料中，將漿料冷卻至30℃，從而偏釩酸銨的晶體沉淀出來。隨后，在固/液分離步驟(E)，漿料被用壓榨機(jī)加壓處理成濾餅。接著，通過漿料進(jìn)樣部分向壓榨機(jī)中注入洗水以清洗該濾餅。結(jié)果，證實(shí)這樣的回收濾餅的主要成分是碳，并且該濾餅中釩的濃度升高到大約17wt％(以干燥的固體物質(zhì)為基準(zhǔn))。另外，干燥濾餅含有1wt％的硫酸銨也是確定的。
接著，在復(fù)分解步驟(F)中，從固/液分離步驟(E)中回收的硫酸銨水溶液被進(jìn)料至反應(yīng)器中，氧化鎂隨后被加入到反應(yīng)器中引發(fā)硫酸銨復(fù)分解反應(yīng)。
隨即，在氨回收步驟(G)中，在復(fù)分解步驟中獲得的溶液被注入逆流型填充柱中以分離并回收氨和蒸汽。更具體地，將復(fù)分解步驟獲得的溶液加熱至80℃，然后從填充柱的上部以5,000kg/hr的速率注入到填充柱中。同時(shí)，160℃的蒸汽作為分離介質(zhì)，從填充柱的下部以1,500kg/hr的速率被注入到填充柱中。逆流式填充柱的填充回收室的體積是1.0m3，填料是SUS 304 bell saddles(100kg)。
接著，在熱廢水冷卻步驟(H)中，冷空氣被注入氨回收步驟中回收得到的廢水中，并加熱到大約95℃，從而將廢水溫度冷卻到大約40℃。然后，在廢水處理步驟(I)中，將回收自熱廢水冷卻步驟(H)中的廢水用增稠劑處理。已證實(shí)用增稠劑處理的廢水中含有150ppm的氨、10ppm的釩和10ppm的鎳。濃縮漿料被注入固/液分離步驟(E)，并且在那里和含有偏釩酸銨的燃燒灰燼的漿料一起被處理。
如上所述，本發(fā)明提供了一種具備工業(yè)用途且簡(jiǎn)單易行，能夠方便地從石油燃料燃燒灰燼中回收釩的方法，并且特別適用于被處理的燃料灰燼量相對(duì)較小或燃料灰燼中碳含量較低而釩含量很高的情況。
權(quán)利要求
1.一種石油燃料燃燒灰燼的濕處理方法，該燃燒灰燼是由安裝在使用石油燃料的鍋爐的廢氣排放管內(nèi)的集塵器收集到的，并至少含有釩，該方法包括一個(gè)漿料制備步驟制備燃燒灰燼漿料，使燃燒灰燼中的釩溶解在水中；一個(gè)金屬氧化步驟將氨和一種氧化氣體通入漿料中，使釩在硫酸銨存在的情況下被氧化，由此制得含有偏釩酸銨的漿料；一個(gè)固/液分離步驟將固體物質(zhì)從含有偏釩酸銨的漿料中移出；一個(gè)硫酸銨的復(fù)分解步驟將一種能夠形成水溶性硫酸鹽的金屬化合物加入到由固/液分離步驟回收而得的硫酸銨的水溶液中；和一個(gè)氨回收步驟從由復(fù)分解步驟回收到的反應(yīng)溶液中回收氨，其中，進(jìn)行金屬氧化步驟的同時(shí)將水溶液中硫酸銨的濃度控制在20-45wt％，水溶液的溫度控制在不超過50℃，使用過濾型固/液分離器進(jìn)行固/液分離步驟的同時(shí)將漿料的溫度控制在不超過40℃。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中燃燒灰燼是通過燃燒乳化燃料獲得的，該乳化燃料是使用表面活性劑將產(chǎn)自?shī)W里諾科河盆地(Venezuela，South America)的天然瀝青分散在水中制成的。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括一個(gè)結(jié)晶步驟通過將冷空氣通入在金屬氧化步驟獲得的漿料中以沉積偏釩酸銨晶體，該步驟被布置在金屬氧化步驟和固/液分離步驟之間。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，將從結(jié)晶步驟中釋放的含有氨的空氣循環(huán)到漿料制備步驟，與燃燒灰燼漿料接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將固/液分離步驟回收得到的濾餅清洗處理。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，將從固/液分離步驟排放出的廢洗水循環(huán)到漿料制備步驟，將廢洗水作為水再使用。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，從固/液分離步驟回收得到的濾餅在干燥后，其硫酸銨含量不超過5wt％。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括一個(gè)熱廢水-冷卻步驟將冷空氣通入氨回收步驟中放出的熱廢水中，該步驟被布置在氨回收步驟和后面的沉淀濃縮器之間。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，將從熱廢水-冷卻步驟中釋放的含氨空氣通入漿料制備步驟中制備的燃燒灰燼漿料中。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括一個(gè)廢水處理步驟使用沉淀濃縮器處理氨回收步驟中回收的廢水，并將回收的漿料加入固/液分離步驟中。
全文摘要
公開了一種石油燃料燃燒灰燼的濕處理法，包括一個(gè)制備燃燒灰燼漿料的漿料制備步驟、一個(gè)制備含偏釩酸銨漿料的金屬氧化步驟、一個(gè)將固體物質(zhì)從含偏釩酸銨的漿料中移出的固/液分離步驟、一個(gè)將鎂化合物加入從固/液分離步驟回收的硫酸銨水溶液中的硫酸銨復(fù)分解步驟、一個(gè)從復(fù)分解步驟回收的反應(yīng)溶液中回收氨的氨回收步驟。進(jìn)行金屬氧化步驟的同時(shí)將水溶液中硫酸銨的濃度控制在20－45wt％，水溶液溫度不超過50℃，使用過濾型固/液分離裝置進(jìn)行固/液分離步驟的同時(shí)控制漿料溫度不超過40℃。該濕處理法具備工業(yè)用途且簡(jiǎn)單易行，能方便地從石油燃料燃燒灰燼中回收釩，特別適用于被處理燃料灰燼量相對(duì)較小或燃料灰燼中碳含量較低而釩含量較高的情況。
文檔編號(hào)C22B7/00GK1484556SQ02800010
公開日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2002年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月27日
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