亚硫酸镁是镁法脱硫过程所产出的工业固废，目前没有很好的处理方法，成为以镁为脱硫剂发电企业的沉重环境负担。

01

目前已报道的亚硫酸镁处理方法

目前对亚硫酸镁的处理方法有抛弃法、再生法和氧化回收法三种。

(1)抛弃法

抛弃法，又称强制氧化抛弃法，其脱硫原理为氧化镁浆液吸收烟气中的SO2，主要生成三水和多水亚硫酸镁(MgSO3·3H2O)，约在10%以上的浆液浓度下强制氧化生成稳定和溶解态的硫酸镁，降低COD而后外排。

抛弃法的主要缺点是不能回收脱硫产物，脱硫剂的费用较钙基脱硫剂高，每吨SO2的处理成本在1000元以上，甚至高达1500元。同时，大量的高浓度硫酸镁溶液直接外排会对水体造成严重污染，存在着无法跨越的环境障碍。因此，抛弃法缺乏工业化应用的可行性。

(2)再生法

将脱硫过程得到的亚硫酸镁进行热分解，得到产物氧化镁和二氧化硫气体。氧化镁水化后作为脱硫剂返回脱硫系统循环使用，二氧化硫气体经富集后经触媒转化后制酸。整套工艺不产生废料，通过先进的循环工艺可以得到可观的经济效益。但是，由于该工艺运行成本高，限制了该工艺的工业化应用;从国内的情况看，目前尚无成功的工业应用，全套技术尚不成熟，还有待进一步研究完善。MgO再生和回收SO2的技术难点在于干燥和焙烧问题以及抑制亚硫酸镁氧化等问题，这些问题目前尚未得到有效解决。

(3)回收法

回收法是将脱硫产物氧化成MgSO4再予以回收。其脱硫原理与抛弃法类似，同样利用了MgSO3易氧化和MgSO4易溶解的特点，对脱硫液进行强制氧化并生成高浓度硫酸镁溶液。不同在于回收法将强制氧化后的硫酸镁溶液进行过滤去除不溶杂质，再浓缩结晶后生成七水硫酸镁晶体，或将七水硫酸镁进一步工生成一水硫酸镁等产品。该工艺主要特点是：工艺副产品主要为七水硫酸镁晶体，回收工艺技术比较成熟。产品被应用于农业领域，市场前景可观。本工艺主要缺点为：处理过程需要对氧化液进行蒸发浓缩，否则不具备检测条件，由于处理过程需要消耗大量的能源，因此运行成本高，加之产品附加值偏低，出厂价在380元~480元之间，生产企业几乎无利可图。目前，虽有少数发电企业采用了该工艺，但都是以牺牲发电项目经济效益为代价的。

02

关于由亚硫酸镁曝气氧化蒸发结晶生产

七水硫酸镁工艺

该工艺是利用脱硫浆液，以空气为氧化剂对脱硫浆液进行氧化，使亚硫酸镁氧化为硫酸镁，再经过滤得硫酸镁稀溶液。将所得硫酸镁

稀溶液蒸发后冷却结晶，经离心分离得到七水硫酸镁晶体，再经过干燥、包装得七水硫酸镁成品。工艺流程如图1所示：

但是，国内镁法脱硫吸收塔浆液密度一般维持在1.20~1.26g/cm3之间，即便经过旋流器分离，旋流器底流密度一般为1.30g/cm3左右，曝气氧化后，硫酸镁溶液的密度过低，所需的蒸发耗汽量过大，系统运行的成本较高，和传统的硫酸镁生产工艺相比，经济性较差，甚至会出现生产成本与销售收入1：0.45的尴尬局面。因此该工艺缺乏工业化可行性。

针对上述情况，有人提出了优化工艺方案，该方案是将脱硫料浆过滤得亚硫酸镁固体，然后将亚硫酸镁固体直接溶解于水，根据硫酸镁溶解度确定亚硫酸镁固体与水的配比，使曝气氧化后的硫酸镁溶液接近于饱和浓度，就达到降低蒸发结晶能耗的目的，以期最终改善亚硫酸镁利用的经济性。优化后的工艺流程简图见图2：

从上述方案可知，以固体亚硫酸镁进行曝气氧化，使溶液浓度有所提高，蒸发量有所下降，但是仍然不能满足七水硫酸镁结晶对硫酸镁浓度的要求。从已报道情况和实际验证结果看，按照优化方案对固体亚硫酸镁进行处理，所得硫酸镁溶液中硫酸镁浓度殊难突破22%，而硫酸镁在25℃条件下的饱和浓度为27.2%，与七水硫酸镁结晶浓度相距甚远。以亚硫酸镁含量为90%的脱硫废渣考虑，每处理一吨亚硫酸镁可产出浓度为22%的硫酸镁溶液约2.4t，其中含硫酸镁509kg折合七水物1050kg，处理过程需蒸发水量1350kg。采用三效蒸发装置，每蒸发1000kg水量蒸汽消耗量约450kg，需消耗蒸汽608kg，蒸汽价格按0.25元/kg计,蒸汽消耗成本为152元。耗电按15kwh，电价按0.7元考虑，电力消耗成本为10.5元。蒸发过程的能源消耗成本为162.5元。如果再考虑前期氧化过程为提升硫酸镁溶解度，加快氧化反应速度而消耗的蒸汽约980kg，价值245元。消耗的电力25.5kwh，价值17.9元。冷却结晶过程电力消耗18kwh，价值12.6元。整个生产过程能源消耗成本为438元。如果再考虑人工、包装物、设备维护、折旧、税金等因素，总成本会在500元/t以上。如果出厂价格按480元/t计，每处理1t亚硫酸镁要亏损20元。如果工艺控制与生产管理不当或出厂价格低于480元/t，那么亏损将会更加严重。

因此，所述工艺虽然对以脱硫料浆为原料的直接曝气法进行了所谓的优化，但仍然没有使对亚硫酸镁的利用走出亏损的范畴。所谓的优化，其积极意义在于将对脱硫料浆的直接氧化改变为对亚硫酸镁固体按照特定比例所配料浆的氧化，使所得氧化后液中硫酸镁浓度有所提高。但是，由于氧化过程需要对亚硫酸镁料浆进行适当加热，处理过程又需要保持一定的氧化时间，同时，仍然需对氧化后液进行蒸发浓缩，因此，没有从根本上改变氧化曝气法的工艺状况。该工艺仍然缺乏成本优势，不具备工业可行性。

针对上述工艺存在的不足，河南睿博环境工程技术有限公司成功开发出了以亚硫酸镁固体为原料，在非催化条件下进行快速氧化制得高浓度氧化后液，并在免蒸发条件下有氧化后液直接生产工业及饲料级七水硫酸镁，及在免蒸发条件下一步法直接生产饲料级一水硫酸镁新工艺。该工艺的先进性在于：不使用催化剂，避免了对环境的二次污染;氧化速度快，大幅度降低了氧化过程的能源消耗量;硫酸镁生产过程不需对溶液进行蒸发，节能效果明显;分离七水硫酸镁后液循环使用，镁收率高;采用一步法工艺直接生产一水硫酸镁粉体，产物纯度高，质量稳定，成本低。由来自工业化生产装置的数据可知，每产出1000kg七水硫酸镁的综合成本(含税)为260元，每生产1000kg饲料级一水硫酸镁的综合成本(含税)为649.7元。经济效益可观。

03

结语

综上所述，从已报道的工艺情况看，对镁法脱硫副产物亚硫酸镁的处理方法大多缺少成熟性、可靠性、经济性和工业可行性。河南睿博环境工程有限公司成功研发的镁法脱硫废渣资源化利用新工艺，无疑为镁法脱硫废渣的资源化、有效化利用开辟了一条崭新途径。