[發(fā)明專利]一種水泥工業(yè)用劣質(zhì)煤催化固硫劑及其制備和使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610107165.8
• 申請(qǐng)日: 2016-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN105695035A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉瑞芝;孫于龍;趙艷妍;陶從喜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C10L9/10
• 分類號(hào): C10L9/10;C10L10/00;B01J27/232
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標(biāo)代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，特別涉及一種水泥工業(yè)用劣質(zhì)煤催化固硫劑及其 制備和使用方法。

背景技術(shù)

水泥工業(yè)生產(chǎn)中使用的主要燃料是煤炭，隨著優(yōu)質(zhì)煙煤的日益短缺和煤炭價(jià)格的日 益上漲，水泥工業(yè)正在向利用劣質(zhì)燃料的方向發(fā)展。但是劣質(zhì)煤在水泥生產(chǎn)中的使用會(huì) 使燃燒特性變差，能耗變高、影響到熟料煅燒，最終影響產(chǎn)品質(zhì)量。要使劣質(zhì)煤能夠滿 足水泥生產(chǎn)的要求，必須提高劣質(zhì)煤的燃燒特性。

此外，有些劣質(zhì)煤在燃燒過程中還會(huì)產(chǎn)生大量的硫化物，造成水泥窯煙氣中SO₂排 放濃度嚴(yán)重超標(biāo)(200-3800mg/Nm³)。根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥窯煙氣中SO₂排放 濃度應(yīng)≤200mg/Nm³，單位產(chǎn)品排放量需低于0.6kg/t。有些南方城市如廣東省、浙江省等 地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水泥窯煙氣中SO₂濃度≤100mg/Nm³。

因此，為推動(dòng)能源合理利用、經(jīng)濟(jì)結(jié)溝調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，控制燃煤造成的二氧化硫 大量排放、酸沉降污染惡化趨勢(shì)，研制一種既能促進(jìn)煤粉的燃燒，又能減少硫化物排放 且對(duì)水泥熟料的性能沒有任何負(fù)面影響的催化固硫劑十分必要。為了改善劣質(zhì)煤的燃燒 狀況和減少硫化物的排放，國內(nèi)外對(duì)燃煤助燃劑的研究和使用進(jìn)行了一些研究工作，但 大多數(shù)針對(duì)電廠或工業(yè)鍋爐用煤的高效利用，當(dāng)然由于生產(chǎn)原理與工藝的不同，生產(chǎn)使 用的助燃劑一方面不能適應(yīng)新型干法工藝中煤粉燃燒特性的需要，另一方面，有的還會(huì) 對(duì)水泥生產(chǎn)和性能產(chǎn)生不利的影響，而不能被水泥行業(yè)所利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種水泥工業(yè)用劣質(zhì)煤催化固硫劑 及其制備和使用方法，該催化固硫劑既能促進(jìn)煤粉的燃燒，提高煤粉的燃盡率，又能減 少硫化物排放且對(duì)水泥熟料的性能沒有任何負(fù)面影響。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的第一個(gè)技術(shù)方案是：一種水泥工 業(yè)用劣質(zhì)煤催化固硫劑，以高氯酸鉀作為增氧劑，以氯化鈉作為膨松劑，以吐溫作為分 散劑，由碳酸鈣、氧化鐵、氧化硼和稀土尾礦組成催化劑，并且該催化固硫劑中各組分 的質(zhì)量百分比為：增氧劑30～36％，膨松劑8～17％，分散劑2～5％，催化劑48～55％；

其中，催化劑中各組分的質(zhì)量百分比為：碳酸鈣10～18％，氧化鐵6～17％，氧化硼1～ 2％，稀土尾礦68～83％；稀土尾礦的組分及其質(zhì)量百分比為：二氧化鈰5～12％、氧化鑭 10～22％、氧化釹55～75％、硝酸鈰5～12％。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的第二個(gè)技術(shù)方案是：上述水泥工 業(yè)用劣質(zhì)煤催化固硫劑的制備方法，將增氧劑、膨松劑、分散劑以及催化劑按照設(shè)定的 質(zhì)量百分比混合后，研磨成200微米以下的粉末狀物料，得到催化固硫劑干粉，然后加 入4～6倍質(zhì)量百分比的水，水溫在60～70℃，在高速攪拌機(jī)下充分混合，得到催化固硫 劑母液。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的第三個(gè)技術(shù)方案是：上述水泥工 業(yè)用劣質(zhì)煤催化固硫劑的使用方法，將增氧劑、膨松劑、分散劑以及催化劑按照設(shè)定的 質(zhì)量百分比混合后，研磨成200微米以下的粉末狀物料，得到催化固硫劑干粉，然后加 入4～6倍質(zhì)量百分比的水，水溫在60～70℃，在高速攪拌機(jī)下充分混合，得到催化固硫 劑母液，該催化固硫劑母液的添加量與燃煤摻混量的質(zhì)量百分比為千分之二至千分之四。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：采用增氧劑、膨松劑、分散劑以及催化劑來提高 煤的活性，降低煤粉著火溫度，加快煤的燃燒速率，提高煤粉燃盡度，并且提高分解爐 和窯內(nèi)溫度，提高煤粉的發(fā)熱強(qiáng)度，節(jié)省煤耗，并減少硫化物排放且對(duì)水泥熟料的性能 沒有任何負(fù)面影響，對(duì)解決水泥工業(yè)能源危機(jī)和環(huán)境污染具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)產(chǎn) 品生產(chǎn)簡單，操作容易，并且對(duì)不同煤種適應(yīng)性好，可用于多種新型干法水泥窯用煤。 實(shí)踐測(cè)試證明：將微量催化固硫劑加入燃煤中，該催化劑加入煤中可節(jié)煤3～8％，固硫 效率70～90％。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，詳細(xì)說明如 下：

實(shí)施例1：