[发明专利]制备硫酸镁的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备硫酸镁的方法，尤其是利用烟气脱硫后浆液制备硫酸镁的方法。 

背景技术

基于传统的石灰石石膏法脱硫工艺在脱硫行业中得到了普遍应用，脱硫项目产出副产品脱硫石膏由于很难再利用形成固体废弃物，对环境造成二次污染。2012年，中国五大电力公司下属的火力发电厂所产生的脱硫石膏就达到了6000万吨，如何处理这些固体废弃物成了各个企业、各级政府、各环保机构头痛的问题。中国缺硫不缺膏(石膏)的现实状况让大部分环保从业者都开始思考如何因地制宜研发新型、符合中国资源环境的脱硫新技术。如果采用氧化镁法脱硫工艺且将脱硫废液制备生成硫酸镁副产品，不仅可以解决脱硫石膏处理的问题，而且还可以通过硫酸镁副产品的销售冲抵大部分脱硫装置的运行维护费用。 

研究氧化镁法脱硫及用脱硫后的废液制备七水硫酸镁、一水硫酸镁的方法有很多，如专利CN1733656“利用锅炉烟气制取七水硫酸镁肥料的方法”，由于锅炉烟气普遍含氧量较低(一般低于6％)，加之国家对锅炉排放污染物NOX浓度要求日趋严格，锅炉普遍增设低氮燃烧器进一步降低锅炉排放烟气含氧量一般到4％左右。在如此低的含氧量环境下脱硫后浆液中主要以MgSO₃形式存在，要想制取副产品七水硫酸镁就需要设置流量很大的氧化风机和停留时间超过10小时的氧化池，增加了占地面积又 增大了装置的能耗，因此造成利用氧化镁法脱硫产生废液制取七水硫酸镁需要较高的经济成本。中国专利申请CN102631836A“氧化镁烟气脱硫回收七水硫酸镁新工艺”，前端没有氧平衡及调节装置的情况下，转化生成的MgSO₄量少，转化效率在40％左右，效率太低影响其经济性。中国专利申请CN102755828、CN102745725通过在氧化镁制浆过程中加入氧化剂(如其他金属氧化物Fe₂O₃、MnO₂、KMnO₄等)将四价硫氧化为六价硫提高硫酸镁的产量，但是由于其他金属氧化物的存在，使得最终获得的产品硫酸镁中混有一些其他金属硫酸盐，导致其纯度下降，性能受到影响。 

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本申请的发明人进行了反复的深入研究，从而完成本发明。 

本发明提供一种制备硫酸镁的方法，该方法包括烟气含氧量调节步骤，即将脱硫前烟气的含氧量控制在15vt％～25vt％范围内。 

根据本发明所述的方法，优选地，包括如下步骤： 

制浆步骤：制备氢氧化镁浆液； 

烟气含氧量调节步骤：将脱硫前烟气的含氧量控制在16vt％～23vt％范围内； 

脱硫步骤：在脱硫装置中将脱硫前烟气与氢氧化镁浆液接触，以脱除烟气中的二氧化硫，并进行氧化反应，从而生成含硫酸镁成份超过80wt％的混合浆液； 

过滤步骤：将所述混合浆液中的不溶物分离，从而制成硫酸镁溶液； 

蒸发步骤：将所述硫酸镁溶液进行蒸发，从而制成硫酸镁饱和溶液； 

冷却结晶步骤：将所述硫酸镁饱和溶液冷却结晶制成含有硫酸镁晶体的晶浆液； 

分离步骤：将所述晶浆液分离为硫酸镁晶体和硫酸镁饱和母液，母液回流至蒸发步骤，重复利用； 

干燥步骤：干燥分离出的硫酸镁晶体。 

根据本发明所述的方法，优选地，还包括补充氧化风步骤和／或包装步骤：补充氧化风步骤，即在脱硫步骤中补充所需要的氧气； 

包装步骤，即将干燥后的硫酸镁晶体自动包装。 

根据本发明所述的方法，优选地，将脱硫前烟气的含氧量控制在17vt％～19vt％范围内。 

根据本发明所述的方法，优选地，在制浆步骤中，氢氧化镁浆液中不包含氧化剂，该氧化剂用于将四价硫氧化为六价硫。 

根据本发明所述的方法，优选地，蒸发步骤中采用三效蒸发器，且三效蒸发器排放出的冷凝水用于制备氢氧化镁溶液。 

根据本发明所述的方法，优选地，过滤步骤中采用两级过滤装置，所述的两级过滤装置包括初级过滤装置和精密过滤装置，所述的精密过滤装置利用不小于300目过滤介质过滤器实现硫酸镁溶液的精滤。 

根据本发明所述的方法，优选地，冷却结晶步骤中采用DTB连续冷却结晶器。 

根据本发明所述的方法，优选地，分离步骤中采用稠厚器和离心机两级分离设备。