[發(fā)明專利]半干法脫硫灰資源化利用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410304735.3
• 申請(qǐng)日: 2014-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104096707A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧麗君;薛改鳳;朱麗華;張壘;湯靜芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司
• 主分類號(hào): B09B3/00
• 分類號(hào): B09B3/00;C01F11/46;C01F11/18
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體廢棄物資源化技術(shù)，具體地指一種半干法脫硫灰資源化利用方法。

背景技術(shù)

半干法脫硫工藝以其投資小、占地省、無(wú)廢水產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)應(yīng)用較廣。半干法脫硫工藝過(guò)程中產(chǎn)生的脫硫灰還沒(méi)有較好的利用途徑，以堆存為主，帶來(lái)了占地和環(huán)境問(wèn)題。

在對(duì)半干法脫硫灰的資源化研究過(guò)程中，由于半干法煙氣脫硫灰中的亞硫酸鈣性質(zhì)不穩(wěn)定，在資源化利用過(guò)程中容易出現(xiàn)高溫分解，延長(zhǎng)水泥凝結(jié)時(shí)間等問(wèn)題，所以近年來(lái)，脫硫企業(yè)及科研院所對(duì)半干法脫硫灰的資源化研究主要集中在如何提高其中亞硫酸鈣的氧化效率方面，氧化后的脫硫灰的主要成分為硫酸鈣、碳酸鈣和氫氧化鈣，其目前主要應(yīng)用于替代石膏，作為礦粉或水泥等產(chǎn)品的生產(chǎn)原料，然而，此種利用方式并未充分發(fā)揮脫硫灰的高鈣和高硫的特點(diǎn)；而且石膏也是比較廉價(jià)，易于獲得的一種原料，用脫硫灰替代石膏，實(shí)際意義不大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是要提供一種半干法脫硫灰資源化利用方法，該方法充分利用了脫硫灰高鈣和高硫的特點(diǎn)，將其轉(zhuǎn)化為硫酸銨和碳酸鈣，實(shí)現(xiàn)了鈣、硫的高效回收利用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種半干法脫硫灰資源化利用方法，包括以下步驟：

一種半干法脫硫灰資源化利用方法，包括以下步驟：

1)將半干法脫硫灰進(jìn)行氧化，使其中的CaSO₃充分轉(zhuǎn)化成CaSO₄；

2)加水將所述氧化后的脫硫灰配成脫硫灰漿液，然后在脫硫灰漿液中充入CO₂，使CO₂與脫硫灰漿液中的Ca(OH)₂充分反應(yīng)生成CaCO₃，其中，所充入CO₂與Ca(OH)₂的摩爾比為1.2～1.5∶1；

3)在步驟2)所得漿液中按NH₄HCO₃與鈣的摩爾比為1.2～1.5∶1的比例加入NH₄HCO₃，并調(diào)節(jié)pH為7～9，使含硫鈣充分轉(zhuǎn)化為碳酸鈣沉淀；

4)將步驟3)所得漿液進(jìn)行固液分離，得到固體碳酸鈣和硫酸銨溶液，然后將固體碳酸鈣進(jìn)行煅燒，制得氧化鈣，并從硫酸銨溶液中提純出硫酸銨固體。

進(jìn)一步地，所述步驟2)中，水按固液重量比為1∶5～7的比例加入；CO₂與Ca(OH)₂的反應(yīng)時(shí)間為5～10min。

進(jìn)一步地，所述步驟4)中，將碳酸鈣煅燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO₂循環(huán)用于步驟2)中。

進(jìn)一步地，所述步驟1)中，采用H₂O₂直接對(duì)脫硫灰進(jìn)行氧化。采用H₂O₂直接對(duì)脫硫灰進(jìn)行氧化，使得亞硫酸鈣氧化率可達(dá)95％以上。

進(jìn)一步地，所述步驟3)中，反應(yīng)時(shí)間為1～2h。

進(jìn)一步地，所述步驟1)中，半干法脫硫灰的主要成分為亞硫酸鈣、硫酸鈣、碳酸鈣和氫氧化鈣。

進(jìn)一步地，所述步驟4)中，將步驟3)所得漿液進(jìn)行過(guò)濾分離，然后將固體送入石灰窯進(jìn)行煅燒，制得氧化鈣，將濾液送入氨法脫硫塔或硫酸脫氨塔內(nèi)結(jié)晶，得到硫酸銨固體。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

其一，本發(fā)明方法充分利用了半干法脫硫灰中高鈣高硫的特點(diǎn)，將脫硫灰轉(zhuǎn)化為硫酸銨與碳酸鈣，使得鈣元素和硫元素的轉(zhuǎn)化率分別達(dá)到95％以上，進(jìn)而使得脫硫灰的資源化價(jià)值得以充分實(shí)現(xiàn)。

其二，本發(fā)明方法利用NH₄HCO₃將含硫鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣沉淀，通過(guò)優(yōu)化選擇pH取值及反應(yīng)物配比，使得含硫鈣的轉(zhuǎn)化率高達(dá)95％以上。

其三，本發(fā)明方法產(chǎn)生的CO₂可直接循環(huán)使用，無(wú)二次污染產(chǎn)生。

其四，本發(fā)明制得的氧化鈣和硫酸銨產(chǎn)品質(zhì)量滿足國(guó)標(biāo)要求，可直接對(duì)外銷售，其中的氧化鈣還可用作脫硫劑，因此本發(fā)明方法不僅大大降低了脫硫企業(yè)的脫硫成本，灰渣處理成本，同時(shí)也帶來(lái)了脫硫企業(yè)新的效益增長(zhǎng)點(diǎn)，落實(shí)了將半干法脫硫灰“變廢為寶”。

其五，本發(fā)明方法工藝流程簡(jiǎn)單，能充分利用現(xiàn)有的脫硫設(shè)備，無(wú)需額外投資設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施性好，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊，具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值，解決目前的半干法脫硫灰資源利用價(jià)值不高，市場(chǎng)前景不好的問(wèn)題。

具體實(shí)施方式