專利名稱：一種制備七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于硫酸鎂的制備方法，特別涉及一種利用脫硫副產物和工業廢硫酸反應生 產七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝。
背景技術：
氧化鎂法脫硫是目前較為常用的脫硫方法。傳統工藝中鎂法脫硫的副產品亞硫酸鎂 廢液，以曝氣制成鎂肥直接銷售為主。存在缺點是亞硫酸鎂曝氣氧化后，硫酸鎂含量低， 硫酸鎂的純度低。現有二氧化硫的制備方法是采用焙燒硫磺或硫鐵礦石，生成二氧化硫， 在焙燒和研磨過程產生粉塵，對環境污染。
中國專利ZL200510086387. 8 —種氧化鎂煙氣脫硫及產物濃槳法氧化回收工藝， 采用在循環吸收液脫硫過程中分離和引出濃漿液，再鼓入空氣，并用蒸氣加熱調溫，將 一次脫硫產物亞硫酸鎂的濃漿氧化為硫酸鎂。其工藝簡練可靠，但仍屬于曝氣方法類型。 對廢液中的二氧化硫氣體未能回收。
發明內容
本發明的目的是，設計一套用于綜合利用脫硫副產物的工藝，通過向脫硫副產物中 加入工業廢硫酸，分解亞硫酸鎂，使其生成硫酸鎂和氣態二氧化硫，反應后的漿液經過 調節pH值，混凝沉淀后，得到高溫下的飽和硫酸鎂溶液，然后冷卻結晶、千燥得到肥 料級七水硫酸鎂；二氧化硫則經過去水壓縮后制取液態二氧化硫產品。
為達到上述目的，本發明的技術方案是， 一種制備七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝， 包括氧化反應、酸堿中和、漿液除雜、固液分離、結晶干燥、成品包裝工序組成，其具 體工序是
氧化反應脫硫產生的副產物投入到密封的反應釜內，注水調節漿液濃度，加入廢 硫酸，在反應釜內副產物中的亞硫酸鎂和廢硫酸反應，生產硫酸鎂和氣態二氧化硫，由 于反應有氣體生成，反應釜內會有大量泡沫產生，因此在二氧化硫取氣進口處需要設置 除沫器。反應釜內反應物料量要求嚴格控制，反映溫度控制在60 70度、漿液最終密 度在1.1 1.3，反應釜加入廢酸的量由槳液的pH值決定，最終把pH值控制在2。酸堿中和反應結束后，將反應漿液排放到中和池，加入由氧化鎂配制的氫氧化鎂 漿液，加入氫氧化鎂的量由PH控制并調節，進而使氧化反應中過量的硫酸與氫氧化鎂 漿液反應生成硫酸鎂，反應終點將pH值控制在7 9。
漿液除雜通過射流混合器加入硫酸鋁絮凝劑到澄清器內，使雜質迅速沉積，減少 系統的靜置時間，提高了生產產量。
固液分離加入了絮凝劑混濁衆液會在短時間內實現固液分離，澄清器底部沉積物 均屬脫硫副產物中的雜質對七水硫酸鎂產品的品質有極大的影響。澄清器漿液溫度需要 維持在70'C土5'C，以保證冷凝結晶步驟的順利進行。
結晶干燥澄清器內上清液進入冷卻結晶器，實現硫酸鎂的降溫結晶。結晶后的母 液回流至反應釜內，濕的七水硫酸鎂經過干燥后制成成品。
反應釜內的氣態二氧化硫經過濃硫酸干燥后，經壓縮機壓縮后得到液態二氧化硫成品。
如上所述的一種制備七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝，其氧化反應采用的是帶夾套 的專用陶瓷反應釜，可以避免反應釜被腐蝕頂部設有上料口，底部設有出料口，反應 釜中部設置攪拌裝置，加速液體的混合，反應釜壁設有溫度探頭、密度計和pH計等在 線監測設備，對反應釜內漿液溫度、密度、pH值實時進行監測，保障氧化反應正常運 行反應釜內輔助加熱裝置，保障系統反應溫度達到設計要求二氧化硫取氣口設置除 沫器，反應釜外設置液位裝置。
如上所述的一種制備七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝，其酸堿中和池采用鋼筋混凝 土加玻璃鱗片的防腐結構。
本發明的積極效果是，實現氧化鎂法脫硫副產物的綜合利用。避免了亞硫酸鎂曝氣 氧化后硫酸鎂濃度低，含水量大等缺點。因為無蒸發結晶環節所以節約了蒸發結晶過程 中的能耗大大降低了七水硫酸鎂的生產成本。系統不設置曝氣氧化裝置，節約大量的能 耗，避免了氧化曝氣裝置發生故障系統無法穩定運行的麻煩。系統同時產生高附加值的 液態二氧化硫。適用于氧化鎂法脫硫副產物的制備七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝。
圖1為本發明的一種制備七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝流程圖 圖2為反應釜的構造示意圖
圖中，l-溫度探頭，2-密度計，3-pH計，4-輔助加熱裝置，5-二氧化硫取氣口， 6-除沬器，7-液位裝置，8-上料口， 9-出料口， 10-攪拌器，
具體實施例方式
如圖1所示， 一種制備七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝，包括氧化反應、酸堿中和、 漿液除雜、固液分離、結晶干燥、成品包裝工序組成，其具體工序是
氧化反應脫硫產生的副產物投入到密封的反應釜內，注水調節漿液濃度，加入廢 硫酸，在反應釜內副產物中的亞硫酸鎂和廢硫酸反應，生產硫酸鎂和氣態二氧化硫，由 于反應有氣體生成，反應釜內會有大量泡沫產生，因此在二氧化硫取氣進口處需要設置 除沫器。反應釜內反應物料量要求嚴格控制，反映溫度控制在60 70度、漿液最終密 度在1.1 1.3,反應釜加入廢酸的量由漿液的pH值決定，最終把pH值控制在2。
酸堿中和反應結束后，將反應槳液排放到中和池，加入由氧化鎂配制的氫氧化鎂 漿液，加入氫氧化鎂的量由PH控制并調節，進而使氧化反應中過量的硫酸與氫氧化鎂 漿液反應生成硫酸鎂，反應終點將pH值控制在7 9。
漿液除雜通過射流混合器加入硫酸鋁絮凝劑到澄清器內，使雜質迅速沉積，減少
系統的靜置時間，提高了生產產量。
固液分離加入了絮凝劑混濁漿液會在短時間內實現固液分離，澄清器底部沉積物 均屬脫硫副產物中的雜質對七水硫酸鎂產品的品質有極大的影響。澄清器漿液溫度需要 維持在70X:士5'C,以保證冷凝結晶步驟的順利進行。
結晶干燥澄清器內上清液進入冷卻結晶器，實現硫酸鎂的降溫結晶。結晶后的母
液回流至反應釜內，濕的七水硫酸鎂經過干燥后制成成品。
反應釜內的氣態二氧化硫經過濃硫酸干燥后，經壓縮機壓縮后得到液態二氧化硫成品。
如圖2所示， 一種制備七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝的反應釜采用的是帶夾套的 專用陶瓷反應釜，可以避免反應釜被腐蝕頂部設有上料口 8，底部設有出料口 9，反 應釜中部設置攪拌裝置10,加速液體的混合，反應釜壁設有溫度探頭1、密度計2和 pH計3等在線監測設備，對反應釜內漿液溫度、密度、pH值實時進行監測，保障氧 化反應正常運行反應釜內輔助加熱裝置4，保障系統反應溫度達到設計要求二氧化 硫取氣口 5設置除沫器6，反應釜外設置液位裝置7。
權利要求
1、一種制備七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝，包括氧化反應、酸堿中和、漿液除雜、固液分離、結晶干燥、成品包裝工序組成，其特征是氧化反應脫硫產生的副產物投入到密封的反應釜內，注水調節漿液濃度，加入廢硫酸，在反應釜內副產物中的亞硫酸鎂和廢硫酸反應，生產硫酸鎂和氣態二氧化硫，在二氧化硫取氣進口處設置除沫器除沫。反應釜內反映溫度控制在60～70度、漿液最終密度在1.1～1.3，反應釜加入廢酸的量由漿液的pH值決定，最終把pH值控制在2。酸堿中和反應結束后，將反應漿液排放到中和池，加入由氧化鎂配制的氫氧化鎂漿液，加入氫氧化鎂的量由pH控制并調節，進而使氧化反應中過量的硫酸與氫氧化鎂漿液反應生成硫酸鎂，反應終點將pH值控制在7～9。
2、 如權利要求1所述的一種制備七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝，其特征是，反 應釜為帶夾套的專用陶瓷反應釜，頂部設有上料口，底部設有出料口，反應釜中部設置 攪拌裝置，反應釜壁設有溫度探頭、密度計和pH計等在線監測設備，反應釜內設有輔 助加熱裝置，二氧化硫取氣口設置除沫器，反應釜外設置液位裝置。
3、 如權利要求1所述的一種制備七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝，其特征是，酸 堿中和池采用鋼筋混凝土加玻璃鱗片的防腐結構。
全文摘要
一種制備七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝，包括氧化反應、酸堿中和、漿液除雜、固液分離、結晶干燥、成品包裝工序組成，其特征是脫硫產生的副產物投入到密封的反應釜內，注水調節漿液濃度，加入廢硫酸，在反應釜內副產物中的亞硫酸鎂和廢硫酸反應，生產硫酸鎂和氣態二氧化硫，漿液pH值控制在1～2，氧化反應結束后，排放到中和池，加入由氧化鎂配制的堿性中和液，調節pH值達7～9，再經漿液除雜、固液分離、結晶干燥，制成七水硫酸鎂成品，氣態二氧化硫經過濃硫酸干燥后，經壓縮機壓縮后得到液態二氧化硫成品。本發明的積極效果是，實現氧化鎂法脫硫副產物的綜合利用。適用于氧化鎂法脫硫副產物制備七水硫酸鎂和液態二氧化硫工藝。
文檔編號C01F5/00GK101423234SQ200810180890
公開日2009年5月6日 申請日期2008年11月27日 優先權日2008年11月27日
發明者劉延令, 葉正光, 宋寶華, 彤 朱, 鍵 王, 王中原 申請人:六合天融(北京)環保科技有限公司