阅读说明：本技术 一种铅膏铵法脱硫副产物硫酸铵溶液的净化、干燥处理方法及装置 (Purification and drying treatment method and device for ammonium sulfate solution as byproduct of ammonium lead plaster desulphurization ) 是由 吴光辉 王振云 范伟 刘伟 单欢乐 王觉群 于 2019-11-14 设计创作，主要内容包括：本发明一种铅膏铵法脱硫副产物-硫酸铵溶液净化及干燥处理的方法为：步骤一,脱硫滤液精滤；步骤二,重金属沉淀过滤；步骤三,调节pH；步骤四,进一步精滤；步骤五,蒸发结晶；步骤六,母液喷雾干燥。本发明所采用的装置包括硫酸铵溶液储罐,沉淀剂添加设备,第一袋式过滤器,沉淀絮凝反应罐,絮凝剂添加设备,硫酸添加设备,压滤机,调节罐,净化后硫酸铵储罐,蒸发结晶系统,离心机,离心母液罐,喷雾干燥器,分离器,第二袋式过滤器15。本发明对蒸发母液定期外排,避免系统中腐蚀性离子过度累积,对设备造成损害,延长设备使用寿命,达到资源的高效回收利用和清洁生产的目的,既环保又经济。(The invention relates to a method for purifying and drying ammonium sulfate solution which is a byproduct of ammonium lead plaster desulphurization, which comprises the following steps: firstly, fine filtering the desulfurization filtrate; precipitating and filtering heavy metal; regulating the pH value; step four, further fine filtering; step five, evaporating and crystallizing; and step six, spray drying the mother liquor. The device adopted by the invention comprises an ammonium sulfate solution storage tank, a precipitator adding device, a first bag filter, a precipitation flocculation reaction tank, a flocculating agent adding device, a sulfuric acid adding device, a filter press, a regulating tank, a purified ammonium sulfate storage tank, an evaporative crystallization system, a centrifuge, a centrifugal mother liquor tank, a spray dryer, a separator and a second bag filter 15. The invention discharges the evaporation mother liquor regularly, avoids the excessive accumulation of corrosive ions in the system and the damage to equipment, prolongs the service life of the equipment, achieves the aims of high-efficiency recycling of resources and clean production, and is environment-friendly and economical.)

一种铅膏铵法脱硫副产物硫酸铵溶液的净化、干燥处理方法 及装置

技术领域

本发明涉及于资源回收和利用工艺技术领域，特别是涉及一种铅膏铵法脱硫副产物-硫酸铵溶液净化及干燥处理的方法及装置。

背景技术

在再生铅行业中，铅膏是废铅酸蓄电池中最难处理和含量最高的组分，其在富液电池中占35％-45％，在贫液电池中占55％-65％。传统方法为通过火法冶炼，在高温(1100-1200℃)下将铅膏中的含铅物质转化成还原铅。然而高温冶炼需要耗费大量的能源、辅材和设备投入，同时铅回收率偏低，产生大量废渣，生产环境较为恶劣，烟气二氧化硫含量较高，对环境存在较大的威胁。随着技术的发展和国家政策的支持，湿法-火法联合冶炼成为回收废铅膏的重要技术工艺之一，该技术先对铅膏进行湿法预脱硫，再进行低温熔炼(约900℃)。主要以碳酸钠作为脱硫剂，将铅膏中的硫酸铅通过湿法转变为碳酸铅，然后通过火法冶炼回收铅；预脱硫副产物为硫酸钠溶液，经净化、结晶后制备硫酸钠。而硫酸钠溶液中重金属的净化方式通常为先净化后结晶，会使重金属离子在蒸发结晶器中不断浓缩富集，导致硫酸钠产品的品质不断降低。同时副产物硫酸钠的附加值不高、难以销售，甚至须以固体废弃物的形式委托相关单位处理，一定程度上降低了铅膏资源化的经济效益。

针对碳酸钠法预脱硫的缺陷，我司开发了铵法预脱硫技术，采用碳酸氢铵作为脱硫剂，产生的副产物为硫酸铵。硫酸铵主要用作肥料，适用于各种土壤和作物，还可用于纺织、皮革、医药等方面，具有较好的经济效益。然而，铵法脱硫产生的硫酸铵溶液含有较多的重金属杂质，且涉及的重金属种类较多，将硫酸铵溶液净化处理得到高纯硫酸铵成为该预脱硫工艺中一个非常重要的环节。目前针对铅膏铵法脱硫副产物-硫酸铵溶液的净化方法，我公司于2018年12月14日提出的申请号为CN201811535603.6的专利。我公司于2018年12月14日提出的申请号为CN201811535603.6的专利，过程中，氨水气味大，多余的硫化铵在中和时易生成硫化氢，母液不断循环，腐蚀性离子不断累积，影响设备使用寿命，影响硫酸铵的出盐品质，导致客户无法接受。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种出盐品质质量高的一种铅膏铵法脱硫副产物-硫酸铵溶液净化及干燥处理的方法及装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种铅膏铵法脱硫副产物-硫酸铵溶液净化及干燥处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，脱硫滤液精滤：将铅膏脱硫后产生的副产物硫酸铵滤液，泵入第一袋式过滤器，经过精滤将细小的氧化铅、碳酸铅颗粒过滤后，进入沉淀絮凝反应罐；

步骤二，重金属沉淀过滤：向沉淀絮凝反应罐中定量加入重金属捕捉剂，搅拌5-15分钟，再定量加入絮凝剂聚丙烯酰胺搅拌5-15分钟，再静置10-20分钟后，泵入压滤机将沉淀的杂质过滤后，进入调节罐；

步骤三，调节pH：用稀硫酸将调节罐中过量的碳酸氢铵中和；

步骤四，进一步精滤：将调节好的滤液，通过第二袋式过滤器过滤后，进入净化液储罐；

步骤五，将净化液储罐的硫酸铵溶液泵入蒸发结晶系统进行蒸发结晶，通过离心机分离，得到高纯硫酸铵晶体和结晶母液，结晶母液继续进入蒸发结晶系统，当母液杂质含量富积到一定程度，影响出盐品质和蒸发性能时，母液外排；

步骤六，母液喷雾干燥：将步骤五中外排母液，趁热泵入离心喷雾干燥系统，得到较低纯度硫酸铵晶体。

进一步地，所述的步骤二中，在加入絮凝剂聚丙烯酰胺的同时加入了一定量的硅藻土。

进一步地，所述的步骤三中，中和后的pH值为4-6。

进一步地，所述的步骤二中，两次搅拌的时间均为10分钟。

进一步地，依次通过管道依次连接有：

硫酸铵溶液储罐、第一袋式过滤器、沉淀絮凝反应罐、压滤机、调节罐、第二袋式过滤器、净化后硫酸铵储罐、蒸发结晶系统、离心机、离心母液罐、离心喷雾干燥系统。

进一步地，所述的离心喷雾干燥系统包括喷雾干燥器以及分离器。

进一步地，所述的沉淀絮凝反应罐上连接有沉淀剂添加设备以及絮凝剂添加设备，所述的沉淀剂添加设备以及絮凝剂添加设备上的出料口均通过管道与所述的沉淀絮凝反应罐连接。

进一步地，所述的硫酸铵溶液储罐出料口通过泵、管道以及所述第一袋式过滤器与所述沉淀絮凝反应罐连接，所述的沉淀絮凝反应罐通过压滤机以及管道与所述的调节罐管道连接，所述的调节罐管道通过泵、管道以及所述第二袋式过滤器与所述净化后硫酸铵储罐连通，所述的净化后硫酸铵储罐通过泵与管道与所述蒸发结晶系统连通，所述蒸发结晶系统通过泵与管道与所述离心机连接，所述的离心机通过管道与所述离心母液罐连通，所述的离心母液罐通过泵与管道分别与所述蒸发结晶系统以及所述离心喷雾干燥系统连通。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明对蒸发母液定期外排，避免系统中腐蚀性离子过度累积，对设备造成损害，延长设备使用寿命，达到资源的高效回收利用和清洁生产的目的，既环保又经济。

附图说明

图1为本发明一种铅膏铵法脱硫副产物硫酸铵溶液的净化、干燥处理方法的工艺流程图；

图2为本发明一种铅膏铵法脱硫副产物硫酸铵溶液的净化、干燥处理装置的结构示意图。

附图中：1、硫酸铵溶液储罐；2、沉淀剂添加设备；3、第一袋式过滤器；4、沉淀絮凝反应罐；5、絮凝剂添加设备；6、硫酸添加设备；7、压滤机；8、调节罐；9、净化后硫酸铵储罐；10、蒸发结晶系统；11、离心机；12、离心母液罐；13，喷雾干燥器；14、分离器；15、第二袋式过滤器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。

如图1-2所述，本发明的设备包括，硫酸铵溶液储罐1，沉淀剂添加设备2，第一袋式过滤器3，沉淀絮凝反应罐4，絮凝剂添加设备5，硫酸添加设备6，压滤机7，调节罐8，净化后硫酸铵储罐9，蒸发结晶系统10，离心机11，离心母液罐12，喷雾干燥器13，分离器14，第二袋式过滤器15。

其中，硫酸铵溶液储罐1、第一袋式过滤器3、沉淀絮凝反应罐4、压滤机7、调节罐8、第二袋式过滤器15、净化后硫酸铵储罐9、蒸发结晶系统10、离心机11、离心母液罐12、喷雾干燥器13以及分离器14通过泵以及管道依次连接，并且离心母液罐12还有一根管道通向蒸发结晶系统10。在沉淀絮凝反应罐4上还分别管道连接有沉淀剂添加设备2与絮凝剂添加设备5，调节罐8上管道连接有硫酸添加设备6。

本发明的工艺流程为：

一、将铅膏脱硫后产生的副产物硫酸铵滤液从硫酸铵溶液储罐1中泵入至第一袋式过滤器3中，经过精滤将细小的氧化铅、碳酸铅颗粒过滤后，进入沉淀絮凝反应罐4中。

二、通过沉淀剂添加设备2向沉淀絮凝反应罐4中定量加入重金属捕捉剂，然后，搅拌5-15分钟，在本实施例中，最优的搅拌时间为10分钟，既能使重金属捕捉剂充分的融入至溶液中，又节约时间，在此过程中还可以加入硅藻土作为助滤剂，然后在通过絮凝剂添加设备5定量加入絮凝剂聚丙烯酰胺搅拌5-15分钟，在本实施例中，最优的搅拌时间为10分钟，既能使絮凝剂聚丙烯酰胺充分的融入至溶液中，又节约时间，然后在静止10-20分钟后，泵入压滤机7，将沉淀的杂质过滤后，进入至调节罐8内。

三、通过硫酸添加设备6向调节罐8内加入稀硫酸将调节罐中过量的碳酸氢铵中和，中和的pH值为4-6。

四、调节罐8内将调节好的滤液，通过第二袋式过滤器15过滤后，进入净化后硫酸铵储罐9。

五、净化后硫酸铵储罐9中的硫酸铵溶液泵入蒸发结晶系统10进行蒸发结晶，通过离心机11分离，得到高纯硫酸铵晶体和结晶母液。其中，高纯硫酸铵晶体的副价值高主要用作肥料，适用于各种土壤和作物，还可用于纺织、皮革、医药等方面，具有较好的经济效益，结晶母液继续进入蒸发结晶系统10，当母液杂质含量富积到一定程度，影响出盐品质和蒸发性能时，母液外排。

六、将步骤五中外排母液，趁热泵入喷雾干燥器13然后进入分离器14，得到较低纯度硫酸铵晶体。

本发明方法得到的硫酸铵产品，符合硫酸铵国家标准(GB/T 535-1995)优等品，具体指标详见下表。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。