[发明专利]脱除氨法脱硫副产品中重金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱除重金属的方法，特别涉及一种适用于脱除氨法脱硫副产品中重金属的方法。

背景技术

目前，湿法烟气脱硫技术主要包括石灰石/石灰-石膏、钠基法、海水法、氨法、镁法、钠钙双碱法等。

石灰石-石膏法是目前应用最广泛的湿法脱硫技术，但是由于副产品难以综合利用，大多都采取堆放处理，产生新的二次污染。

由于氨法脱硫副产品是高附加值的硫酸铵化肥，因此近些年来越来越受到重视。但是，氨法脱硫和钙法脱硫有一个很大的不同，那就是钙法脱硫副产品硫酸钙是难溶于水的，因此，钙法脱硫工艺中都是通过废水排放处理来排出脱硫系统中不断富集的重金属离子。而氨法脱硫的副产品硫酸铵易溶于水，因此，排放废水也就意味着排放了大量的高价值的硫酸铵。所以，在现有技术中，氨法脱硫硫酸铵结晶方式主要有塔内结晶和塔外结晶两种，不管哪一种工艺都没有废水排放，重金属在系统中不断富集，最终只能从副产品中排出系统。这样，一方面重金属富集会造成硫酸铵结晶困难，影响系统稳定运行；另一方面造成副产的硫酸铵化肥品质下降，严重的还会造成重金属含量超标，带来土壤重金属污染。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足，提供一种新的脱除氨法脱硫副产品中重金属的方法。本发明的方法可以有效去除氨法脱硫副产硫酸铵化肥中的重金属，满足国家农用化肥标准要求。本发明的方法对塔内结晶和塔外结晶都适用。

本发明的技术方案为：

脱除氨法脱硫副产品中重金属的方法，其特征在于按以下步骤进行：

(1)、塔外结晶氨法脱硫工艺从脱硫塔浆液池或者塔外氧化罐排出的氨法脱硫副产品硫酸铵溶液，首先进入重金属反应器，塔内结晶工艺，则将旋流器溢流液加入适量水溶解少量硫酸铵晶体后进入重金属反应器；重金属反应器内用隔板隔成两个互相连通的反应箱：沉降箱和絮凝箱，分别起重金属沉淀、絮凝的作用；重金属反应器的沉降箱和絮凝箱分别都设有顶进式搅拌器；

(2)、硫酸铵溶液首先进入沉降箱，沉降箱内加入质量浓度为10-20％的有机硫(TMT-15)溶液，每立方硫酸铵溶液中加入有机硫TMT-15为30-50mg/m³；TMT-15是一种三嗪类组分，可以沉淀几乎所有单价和二价金属，与硫酸铵溶液中的各种重金属离子(汞、铅、铜、镉、镍、锰、锌、铬等)迅速反应，生成不溶于水，且具有良好的化学稳定性的螯合物；同样，也可以除去已经转变成络合物的重金属，并且无毒，安全，不会产生二次污染，下面以Cd²⁺和Hg²⁺为例，说明TMT-15沉淀反应工作原理：

3Cd²⁺+2(TMT-15)^3-→Cd₃(TMT-15)₂↓

3Hg²⁺+2(TMT-15)^3-→Hg₃(TMT-15)₂↓；

(3)、硫酸铵溶液在沉降箱内停留30-60min后通过隔板进入絮凝箱，絮凝箱内加入质量浓度为0.05-0.15％的絮凝剂聚丙烯酰胺(PMA)，每立方硫酸铵溶液中加入絮凝剂聚丙烯酰胺(PMA)为2.5-7.5mg/m³；絮凝剂可以产生吸附、架桥、网捕作用使析出来的较小的固体微细颗粒连在一起变成体积较大的沉淀，以利于过滤；

(4)、硫酸铵溶液在絮凝箱内停留30-60min后，通过过滤泵将硫酸铵溶液打到过滤装置进行过滤，过滤装置可以是在线连续过滤器，也可以是板框压滤机；含有重金属的污泥滤饼作为无浸出毒物的废物深埋处理；

(5)、滤液进入硫酸铵溶液缓冲箱，去除了重金属的洁净的硫酸铵溶液在硫酸铵溶液缓冲箱贮存；如果是塔外结晶氨法脱硫工艺，通过硫酸铵溶液泵打到蒸发系统进行后续处理；副产品后处理系统采用目前通用的成熟的工艺和装置；如果是塔内结晶工艺，通过硫酸铵溶液泵打到脱硫塔。

本发明有如下积极效果：

通过重金属沉淀、絮凝、过滤，可以将脱硫副产硫酸铵中灰尘、重金属含量降到最低，彻底避免副产化肥品质低，重金属含量超标。同时，由于不断将重金属和灰尘排出系统外，使脱硫系统灰尘和重金属累计浓度较低，对脱硫装置运行稳定和硫酸铵结晶都有积极影响。