專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于煙氣脫硫溶液的離子沉淀分離劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于煙氣脫硫溶液的離子沉淀分離劑及其使用方法，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于使煙氣脫硫溶液復(fù)蘇的離子沉淀分離劑及其使用方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著工業(yè)發(fā)展而造成的對(duì)環(huán)境的污染已經(jīng)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。特別地，在冶金、發(fā)電等需要燃燒化石燃料的行業(yè)中，由于在燃燒化石燃料過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，這些二氧化硫的排放已經(jīng)造成了諸如酸雨等許多嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，因此，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種用于去除煙氣中含有的二氧化硫的技術(shù)(通常稱(chēng)作煙氣脫硫技術(shù))。在各種煙氣脫硫技術(shù)中，通常采用各種脫硫劑來(lái)吸收煙氣中的二氧化硫。在煙氣與脫硫劑相遇時(shí)，其夾雜的二氧化硫與脫硫劑發(fā)生反應(yīng)，被脫硫劑固定以避免二氧化硫隨煙氣排放至大氣中。然而，吸收法脫硫的缺點(diǎn)在于需要消耗大量的脫硫劑，并且需要對(duì)使用后的脫硫劑進(jìn)行進(jìn)一步處理。本申請(qǐng)人提交的第CN101708414A號(hào)中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種循環(huán)吸收法廢氣脫硫系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)脫硫劑的循環(huán)吸附和解吸，能夠使脫硫劑得到循環(huán)利用，不但減少了排放二氧化硫?qū)Νh(huán)境造成的影響，還能夠減少脫硫劑的消耗，在節(jié)約了成本的同時(shí)獲得了較高的環(huán)境效益。然而，由于煙氣中除了含有二氧化硫之外，還含有多種其它污染物，例如煙氣粉塵、系統(tǒng)金屬部件等所含金屬元素以及大量強(qiáng)酸性物質(zhì)，這些污染物會(huì)在脫硫過(guò)程中逐漸進(jìn)入脫硫液之中，并且這些污染物不會(huì)在脫硫溶液解吸再生的過(guò)程中被去除，隨著持續(xù)循環(huán)使用一段周期后，脫硫溶液中累積的金屬陽(yáng)離子濃度及酸度不斷升高，導(dǎo)致大大降低或失去脫除二氧化硫能力，影響煙氣脫硫排放與生產(chǎn)正常運(yùn)行。解決此難題的技術(shù)要點(diǎn)之一是降低脫硫液中的離子濃度，減少對(duì)脫硫的影響，恢復(fù)對(duì)燒結(jié)煙氣的脫硫效能。通常，氫氧化鈉能除去脫硫液中許多離子，并且中和降低其酸度，可以在一定程度上滿(mǎn)足劣質(zhì)脫硫溶液凈化復(fù)蘇的需要。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程(例如，鋼鐵冶金的燒結(jié)過(guò)程)中，礦石、煤炭等原材料中共生元素的構(gòu)成和系統(tǒng)設(shè)備腐蝕狀況等工礦條件不斷變化，導(dǎo)致脫硫液中金屬元素種類(lèi)和濃度也不斷變化。受礦源或設(shè)備腐蝕等影響，鉛、鎘、鈷、鉻、鈣等元素濃度較高時(shí)，因不易形成氫氧化物沉淀，故分離去除效率低，另外硅、鋁等堿性介質(zhì)可溶或兩性元素的去除效率也較低。特別當(dāng)脫硫液中發(fā)揮脫硫作用的有機(jī)組分與離子絡(luò)合反應(yīng)形成穩(wěn)定性大于相應(yīng)金屬氫氧化物沉淀的可溶或難溶性螯合物時(shí)，使用氫氧化鈉無(wú)法高效地沉淀分離離子以及無(wú)法將離子從其原來(lái)與脫硫液有機(jī)組分結(jié)合的螯合物中強(qiáng)行搶奪過(guò)來(lái)，無(wú)法有效解離、釋放出脫硫劑有效成分，從而也就無(wú)法高效地恢復(fù)脫硫液的正常脫硫吸收效能。因此，需要一種能夠有效地去除脫硫溶液中的離子并降低其酸度的脫硫溶液離子沉淀分離劑及相應(yīng)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面提供一種用于煙氣脫硫溶液的離子沉淀分離劑，所述離子沉淀分離劑包括氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種和二乙基二硫代氨基甲酸鈉，其中，氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉的重量比為1 0.07至1 0.15。本發(fā)明的另一方面提供一種用于煙氣脫硫溶液的離子沉淀分離劑的使用方法，所述方法包括以下步驟將氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉以 1 0.07至1 0.15的重量比混合以制備離子沉淀分離劑；將離子沉淀分離劑加入到待處理的脫硫溶液中，反應(yīng)后除去沉淀物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，采用離心沉降或壓濾分離除去沉淀物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，每噸脫硫溶液中加入離子沉淀分離劑50 100千克。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，將氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉分別溶解在水中，再混合均勻來(lái)制備離子沉淀分離劑。本發(fā)明采用組合式沉淀分離劑，利用其與離子生成穩(wěn)定性更強(qiáng)的有機(jī)螯合物沉淀或無(wú)機(jī)化合物沉淀的特性，不僅具有氫氧化鈉沉淀劑的全部作用，而且克服了原有技術(shù)缺點(diǎn)，沉淀分離除去脫硫溶液中的元素種類(lèi)更多，分離效率更高，更加高效地除去燒結(jié)煙氣脫硫溶液中存在的游離離子，以及強(qiáng)行搶奪絡(luò)合在脫硫液有機(jī)組分螯合物中的金屬元素，從而凈化脫硫溶液、釋放出脫硫有效成分，達(dá)到更加高效地除去冶金燒結(jié)煙氣脫硫液中離子的目標(biāo)。
具體實(shí)施例方式下面將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的用于煙氣脫硫溶液的離子沉淀分離劑及其使用方法。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于煙氣脫硫溶液的離子沉淀分離劑包括氫氧化鈉 (或氫氧化鉀)和二乙基二硫代氨基甲酸鈉(銅試劑)，其中，氫氧化鈉(或氫氧化鉀)和二乙基二硫代氨基甲酸鈉的重量比為1 0.07至1 0. 15。其中，可以使用氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種。煙氣脫硫溶液中影響脫硫效果的雜質(zhì)主要有鐵、鉛、鎂、鎘、鈷、鉻、鈣等元素，同時(shí)，脫硫溶液的酸度越高，對(duì)二氧化硫的吸收率會(huì)越低。因此，向脫硫溶液中添加氫氧化鈉 (或氫氧化鉀)，能夠在降低脫硫溶液的酸度的同時(shí)，使鐵、銅、鉛、鎂、鈣等元素與氫氧化鈉反應(yīng)形成難溶的氫氧化物沉淀，從而從溶液中去除上述元素。然而，部分元素(例如鉛、鎘、 鈷、鉻、鈣等)的氫氧化物的溶解度較大，因此通過(guò)添加氫氧化鈉(或氫氧化鉀)對(duì)這些元素的去除率較低。此外，一些元素雜質(zhì)會(huì)與脫硫劑中的有機(jī)組分發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)并形成可溶性的絡(luò)合物，這些絡(luò)合物難以通過(guò)添加氫氧化鈉(或氫氧化鉀)來(lái)去除其中的雜質(zhì)元素。因此，本發(fā)明的用于煙氣脫硫溶液的離子沉淀分離劑還包含二乙基二硫代氨基甲酸鈉(銅試劑)，二乙基二硫代氨基甲酸鈉能夠增強(qiáng)金屬離子在堿性介質(zhì)中的沉淀能力，同時(shí)，二乙基二硫代氨基甲酸鈉能與金屬離子形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的有機(jī)螯合物沉淀。因此，通過(guò)使用本發(fā)明的組合沉淀劑，能夠最大化地降低脫硫溶液中的雜質(zhì)濃度，并使脫硫劑中的有機(jī)組分的絡(luò)合物分解，從而能夠更好地使脫硫溶液復(fù)蘇。根據(jù)本發(fā)明的用于煙氣脫硫溶液的離子沉淀分離劑的使用方法包括以下步驟 稱(chēng)取固體氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種，然后再添加入二乙基二硫代氨基甲酸鈉混合、拌勻形成離子沉淀分離劑；在脫硫溶液中加入上述組合沉淀分離劑，攪拌反應(yīng)后除去沉淀物質(zhì)，其中，氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉的重量比為 1 0.07至1 0.15。通過(guò)上述處理后，獲得的清夜即是除去了絕大部分離子的重新被凈化復(fù)蘇的煙氣脫硫溶液。可根據(jù)脫硫溶液中的雜質(zhì)濃度來(lái)確定離子沉淀分離劑的量，優(yōu)選地，每噸脫硫溶液中加入離子沉淀分離劑50 100千克。為了提高離子沉淀分離劑的添加效率并且使離子沉淀分離劑更容易均勻地混合到脫硫溶液中，可將氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉分別溶解在水中，再混合均勻來(lái)制備離子沉淀分離劑。可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的任何去除溶液中的沉淀的方法來(lái)除去沉淀物質(zhì)，優(yōu)選地，可采用離心沉降或壓濾分離除去沉淀物質(zhì)，以提高除去沉淀物質(zhì)的效率。下面將參照具體的示例來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的用于煙氣脫硫溶液的離子沉淀分離劑及其使用方法。示例 1離子沉淀分離劑按照在1千克的氫氧化鈉中添加0. 07千克的二乙基二硫代氨基甲酸鈉(銅試劑)混合而成。并且，每噸脫硫溶液中加入上述離子沉淀分離劑50千克。示例 2離子沉淀分離劑按照在1千克的氫氧化鈉中添加0. 15千克的二乙基二硫代氨基甲酸鈉(銅試劑)混合而成。并且，每噸脫硫溶液中加入上述離子沉淀分離劑100千克。示例 3離子沉淀分離劑按照在1千克的氫氧化鈉中添加0. 11千克的二乙基二硫代氨基甲酸鈉(銅試劑)混合而成。并且，每噸脫硫溶液中加入上述離子沉淀分離劑75千克。示例 4離子沉淀分離劑按照在1千克的氫氧化鈉中添加0. 10千克的二乙基二硫代氨基甲酸鈉(銅試劑)混合而成。并且，每噸脫硫溶液中加入上述離子沉淀分離劑100千克。在上面的示例中，通過(guò)使用ICP-AES (美國(guó)賽默飛世爾公司iCAP6300型全譜直讀電感耦合等離子體原子發(fā)射譜儀)測(cè)定脫硫溶液中部分離子分離前后的濃度，用以計(jì)算離子的分離除去效率，獲得的結(jié)果在下面的表1中列出。表 權(quán)利要求
1.一種用于煙氣脫硫溶液的離子沉淀分離劑，所述離子沉淀分離劑包括氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉，其中，氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉的重量比為1 0.07至1 0.15。
2.一種用于煙氣脫硫溶液的離子沉淀分離劑的使用方法，所述方法包括以下步驟 將氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉以1 0.07至1 0. 15的重量比混合以制備所述離子沉淀分離劑；將所述離子沉淀分離劑加入到待處理的脫硫溶液中，反應(yīng)后除去沉淀物質(zhì)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，采用離心沉降或壓濾分離除去沉淀物質(zhì)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，每噸脫硫溶液中加入所述離子沉淀分離劑50 100千克。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，將氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉分別溶解在水中，再混合均勻來(lái)制備所述離子沉淀分離劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于煙氣脫硫溶液的離子沉淀分離劑及其使用方法，所述離子沉淀分離劑包括氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉，其中，氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種與二乙基二硫代氨基甲酸鈉的重量比為1∶0.07至1∶0.15。
文檔編號(hào)B01D53/50GK102350201SQ201110210020
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者葉運(yùn)高, 成勇, 王建山, 邱正秋, 鄒維嘉, 黎建明 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團(tuán)有限公司, 攀鋼集團(tuán)研究院有限公司