[发明专利]一种脱硫灰渣制备硫酸钙的方法及装置

权利要求书

1.一种脱硫灰渣制备硫酸钙的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)测试待处理的脱硫灰渣中的CaCO₃、CaSO₃·5H₂O、Ca(OH)₂的含量；

(2)称量好一定质量的脱硫灰渣并用自来水配制成质量分数为40-60％料浆置于反应釜中；计算并称量与脱硫灰渣反应完全所需的硫酸的量以及其中的亚硫酸钙完全氧化所需的高铁酸盐量，并使硫酸过量10-30％，高铁酸盐过量5～10％；

(3)在搅拌的条件下，把计量好的硫酸滴加到反应釜中，同时开启引风机和喷雾吸收塔；硫酸与CaCO₃、Ca(OH)₂反应生成硫酸钙、CO₂气体、水；与CaSO₃·5H₂O反应生成硫酸钙并放出SO₂气体；该SO₂气体一部分水解成亚硫酸留在反应釜中，一部分逸出反应釜；在滴加硫酸酸液前或者滴加硫酸酸液的同时或滴加完硫酸酸液后，向反应釜中滴加高铁酸盐溶液，高铁酸盐使亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子；

(4)步骤(3)中逸出的SO₂气体由引风机带入以硫酸与ClO₂组成的酸液为吸收液的吸收塔中被氧化生成硫酸根离子和氯离子；

(5)反应釜内的物料反应完成后，测试反应釜内的pH值，再用灰钙粉中和反应釜内的反应液到pH值为中性，用板框压滤机压滤后再用自来水洗涤三次，脱水干燥后即得硫酸钙产品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据步骤(1)中所测钙离子含量，步骤(3)中硫酸的用量与所加脱硫灰渣中钙离子的完全反应所需的量的按(1.1～1.2):1使用。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中滴加的高铁酸盐溶液为质量分数1～10％的高铁酸盐水溶液；所述高铁酸盐为高铁酸的碱金属盐。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)回收的含硫酸根离子和氯离子的酸液作为吸收液循环使用或者直接用钙离子中和得到相对应的盐类。

5.如权利要求1～4任一项所述方法采用的装置，其特征在于，包括反应釜、酸雾吸收装置和酸液循环装置，所述反应釜的顶部通过管道连接所述酸雾吸收装置的底部；所述酸液循环装置的出口连接位于所述酸雾吸收装置上部的酸液喷雾口，所述酸液循环装置的入口连接位于所述酸雾吸收装置底部的酸液回收口，所述酸雾吸收装置设置有氧化气体入口，并通过所述氧化气体入口连接气源；所述反应釜的顶部设置有高铁酸盐溶液入口、第一逸出气体出口、浆料入口和硫酸酸液入口，所述第一逸出气体出口通过管道连接所述酸雾吸收装置的底部，所述反应釜还设置有搅拌装置以及用于监控反应条件的温度计和pH计。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述酸雾吸收装置包括串联的一级吸收塔和二级吸收塔，所述一级吸收塔由下往上依次设置有第一酸液回收口、第一氧化气体入口、第一逸出气体入口、第一酸液喷雾口和第二逸出气体出口；所述二级吸收塔由下往上依次设置有第二酸液回收口、第二氧化气体入口、第二逸出气体入口、第二酸液喷雾口和第三逸出气体出口；所述第一逸出气体入口连接所述第一逸出气体出口，所述第二逸出气体出口连接所述第二逸出气体入口；所述第三逸出气体出口通过引风机与大气相通或者连接三级吸收塔。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一酸液喷雾口、第二酸液喷雾口均通过耐酸泵连接所述酸液循环装置的出口。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述酸液循环装置包括第一酸液储罐、第二酸液储罐、第三酸液储罐和第四酸液储罐，所述第一酸液储罐和第二酸液储罐并联并连接第一酸液回收口和第一酸液喷雾口，所述第三酸液储罐和第四酸液储罐并联并连接第二酸液回收口和第二酸液喷雾口。

9.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述酸液循环装置的底部设置有排料口，所述排料口处设置有排料阀。