堿渣濾餅制備脫硫劑關鍵技術分析

杜亞杰（ 華北理工大學，河北 唐山 063009　）

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堿渣濾餅制備脫硫劑關鍵技術分析

杜亞杰
（ 華北理工大學，河北 唐山 063009）

摘 要：堿渣問題一直是堿廠的技術難題，堿渣漿液經壓濾后的堿渣濾餅更是難以攻克。將堿渣濾餅破碎打散均質后，制備成煙道氣脫硫劑，可以實現以廢治廢、變廢為寶的目的。綜合堿渣濾餅的物化特性，分析了在制備脫硫劑過程中的幾個關鍵點。

關鍵詞：堿渣；濾餅；脫硫劑

0　前言

純堿是一種重要的基礎化工原料，廣泛應用于化工、冶金、建材、造紙、醫藥、食品等行業［1］。由于氯化銨使用受到限制，氨堿法制堿仍是我國北方堿廠生產純堿的主要方法。氨堿法制堿在生產過程中產生大量的廢渣、廢液，這些廢渣，目前技術無法全部處理，絕大部分為大面積堆放，或填入大海。造成大量土地資源浪費和環境污染［2］。如果將這部分廢渣充分回收利用，代替石灰石，用于燃煤鍋爐煙道氣脫硫，不但對環保具有重大的意義，還可以節省大量的資源。

堿渣呈白色顆粒狀，粒度小，空隙大，含水在60%～70%之間。堿渣固相的顆粒非常細，其中95%以上的顆粒粒度在25μm以下［3］，通過掃描電鏡分析和能譜分析得知，堿渣的主要成份為結晶不良的粒狀碳酸鈣及片狀氫氧化鎂，其粒徑通常為2～5μm，集合體直徑在10μm左右，而其聚集直徑可達15～25μm，其粒徑遠遠小于現行燃煤鍋爐石灰石—石膏法煙氣脫硫的石灰石的粒徑。由于堿渣的粒度小，比表面積大，粒子帶負電荷，因而具有溶膠的性質［4-6］，而經過壓濾機壓濾過后的堿渣，粒子重新團聚，具有一定硬度和粘度，尤其是經過一段時間后，表面水分蒸發，硬度更大，因為其中含有的鎂粒子，使堿渣具有一定的粘性，在堿渣堿渣表面形成保護膜，使濾餅內部的水分無法蒸發，故堿渣濾餅在調漿過程中，打散解聚很難。

1　堿渣濾餅制備脫硫劑的方法

堿渣的主要成份為：碳酸鈣、氫氧化鎂和硫酸鈣，他們的含量占60%～80%；而氯鹽成份氯化鈣和氯化鈉含量為12%～22%，還有少量的酸不溶物。堿渣的PH值一般為10～12，屬高堿性物質，具有腐蝕性。堿渣經壓濾后的濾餅性質特殊，具有一定的硬度和粘度。制備脫硫劑工藝方法為，先將此固體堿渣破碎，經過幾級破碎后，進入配制罐，配置成濃度為15%～20%的堿渣漿液，且控制漿液的粒徑。經灰乳精制系統后將漿液打入均質器，經過高速解聚打散攪拌，達到粒徑在37μm以下的堿渣漿液，即可達到煙道氣脫硫劑的要求。由于堿渣中含有氯離子，再進行降氯和稠厚工序。工藝流程見圖1。

圖1　堿渣濾餅制備脫硫劑工藝流程

2　關鍵點分析

2.1破碎過程關鍵點分析

堿渣濾餅制備脫硫劑，工藝要求第一步為破碎工藝。由于堿渣中含有氫氧化鎂，鎂離子的存在會增加堿渣的粘度，在選擇破碎機時，要考慮濾餅均勻破碎且不會粘附在設備上，影響設備的正常使用，影響破碎效果；堿渣中含有約10%左右的沙子，這可增加堿渣的松散性，在選擇破碎機時，槳型及槳葉間間隙為關鍵點，要考慮槳葉的耐磨性，更換設備的頻率不能太高，以致影響整套工藝。破碎完成后進入漿液配置工序。

2.2配置過程關鍵點分析

堿渣濾餅經過破碎工藝后，變成粒徑均勻的堿渣泥，進入配制罐配置脫硫劑所需濃度的漿液。配置過程中的關鍵點為，堿渣本身的含水率要記入水的配比當中。且配置工序要均勻攪拌，保證固態堿渣不堆積沉淀。且破碎、配置過程為連續過程，經配置罐配置后的堿渣漿液粒徑控制在一定的范圍之內，減小均質罐的負荷。

2.3均質過程關鍵點分析

濾餅堿渣經過破碎、配置后，達到液體脫硫劑的濃度要求，經過灰乳精制系統排除大顆粒固體堿渣及細沙后，進入均質器。均質器為高速攪拌剪切設備，達到解聚效果。均質過程關鍵點為既要保證高轉速解聚，又要盡可能降低功率，實現脫硫劑的經濟效應。

3　結論

堿渣濾餅性質特殊，破碎、打散解聚非常困難，實現可工業化應用更加不易。但其運輸方便，用其制備脫硫劑，可實現固體廢棄物的綜合利用價值，對純堿企業的長久發展意義非常重大，且勢在必行。

參考文獻：

［1］王曉娜，張云峰，王亞飛等.氨減法純堿廠廢渣綜合利用［J］.化學工程師，2014（02）：32-34.

［2］茅愛新.氨減法純堿生產中廢液及堿渣的綜合利用［J］.化學工業與工程技術，2001，22（02）：31-32.

［3］王秉鈞，耿縣如，劉忠華等堿渣綜合利用制備液體脫硫劑技術研究［J］.純堿工業，2015（06）：12-14.

［4］田永淑.氨堿廠堿渣的綜合利用［J］.中國資源綜合利用，2003，（04）：20-21

［5］王文宗，王君璋，朱群意等.海水白泥乳煙氣脫硫試驗研究［J］.節能技術，2004，1（01）：35-37.

［6］張新玲，李春虎，侯影飛等.用白泥和赤泥制備煙氣脫硫劑［J］.化工環保，2008，8（03）：258-261.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.032

作者簡介：杜亞杰（1981-），女，河北唐山人，在職研究生，高級工程師。