[發明專利]一種脫硫灰膠凝材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910291712.6
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN109851263B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 吳其勝;錢旭陽;諸華軍;張長森;黎水平;楊濤;馬紅恩
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: C04B11/26
• 分類號: C04B11/26
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種脫硫灰膠凝材料及其制備方法，該膠凝材料包括改性后的脫硫灰10?50％及煅燒脫硫石膏50?90％，其中，所述改性后的脫硫灰包括脫硫灰及占脫硫灰質量1?5％的鎳渣；制備時將改性后的脫硫灰和煅燒脫硫石膏混合后，按水灰比0.65?0.7加入水混合攪拌后，注入模具中成型、烘干制得脫硫灰膠凝材料。本發明通過采用鎳渣對脫硫灰進行改性，將脫硫灰中的亞硫酸鈣轉變成半水硫酸鈣，有效提高了亞硫酸鈣的氧化速度和限度，解決亞硫酸鈣在空氣中緩慢氧化引起的不穩定性問題；同時結合煅燒脫硫石膏，不僅提高了膠凝材料的抗壓強度，且同時有效改善了脫硫石膏凝結過快的問題。

技術領域

本發明屬于膠凝材料領域，尤其涉及一種脫硫灰膠凝材料及其制備方法。

背景技術

煤占據了能源的主導地位，通過燃燒煤來發電，通過燃燒煤來獲取動力，雖然煤帶來了經濟上的騰飛，但同時也造成了很多環境污染上的煩惱，其中最明顯的就是空氣污染。煤的燃燒會產生大量的二氧化硫，而目前控制二氧化硫污染最有效的辦法就是采用煙氣脫硫技術(在煤燃燒前、燃燒中和燃燒后脫硫)。而煙氣脫硫又可以分為濕法、干法和半干法煙氣脫硫。其中濕法脫硫因為會產生大量污水，不利于保護環境，所以漸漸被干法和半干法脫硫所替代。而干法和半干法脫硫灰產生大量的脫硫灰(由亞硫酸鈣、硫酸鈣、碳酸鈣、氫氧化鈣、氯化鈣、氟化鈣以及飛灰組成)。脫硫灰中的亞硫酸鈣含量遠遠高于脫硫石膏中的含量，這一特性使它不具有像脫硫石膏那樣的調節水泥凝結時間的作用，其自身的水凝性也非常差。脫硫灰經常由于其利用難度大，很少被初步利用，其中絕大部分被拋棄，進而造成二次污染。

公開號為CN105819480A的中國發明專利申請(公開日2016年8月3日)公開了一種半干法煙氣脫硫灰改性處理方法，該方法采用利用MnO₂和水及氧化劑對煙氣脫硫灰進行改性處理，使得煙氣脫硫灰在改性過程中不斷被氧化，其中煙氣脫硫灰中的氧化鈣轉化為氫氧化鈣，亞硫酸鈣轉化為硫酸鈣，從而得到改性脫硫灰。

公開號為CN101734875A的中國發明專利申請(公開日2010年6月16日)公開了干法、半干法脫硫灰中亞硫酸鈣的催化氧化方法，該方法使用錳鹽以及過氧化氫作為催化劑和氧化劑，以氧化脫硫灰中的亞硫酸鈣，該方法簡單、實施成本低、易于實現。

發明內容

發明目的：本發明的第一目的是提供一種能夠提高亞硫酸鈣的氧化速度和限度，解決亞硫酸鈣在空氣中緩慢氧化的脫硫灰膠凝材料；

本發明的第二目的是提供該脫硫灰膠凝材料的制備方法。

技術方案：本發明的脫硫灰膠凝材料，按質量分數包括：改性后的脫硫灰10-50％及煅燒脫硫石膏50-90％；其中，所述改性后的脫硫灰包括脫硫灰及占脫硫灰質量1-5％的鎳渣。

本發明通過采用鎳渣對脫硫灰進行改性，進而將脫硫灰中的亞硫酸鈣轉變成半水硫酸鈣，同時結合煅燒脫硫石膏，不僅提高了膠凝材料的抗壓強度，且同時有效改善了脫硫石膏凝結過快的問題。此外，鎳渣中的鐵氧化物、氧化猛、氧化鎳、氧化鉻等過渡金屬氧化物協同促進脫硫灰中的亞硫酸鈣轉變成半水硫酸鈣，進一步提高催化效果。

優選的，該脫硫灰膠凝材料可包括改性后的脫硫灰30-40％及煅燒脫硫石膏60-70％。

進一步說，本發明采用的脫硫灰脫硫灰中CaSO₃·0.5H₂O及CaSO₄·0.5H₂O總和不低于脫硫灰總質量的85％。優選的，CaSO₃·0.5H₂O含量不低于脫硫灰總質量的50％。煅燒脫硫石膏中CaSO₄·0.5H₂O含量不低于煅燒脫硫石膏總質量的85％。改性后的脫硫灰由如下步驟制得：按質量分數將脫硫灰和鎳渣混合研磨后，在200-450℃條件下反應1-3h。