[發明專利]一種脫硫石膏中重金屬的固定化方法

有效

• 申請號: 202010328575.1
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111533155B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 李曉峰;馮鈞;谷小兵;張國柱;荊亞超;白玉勇;張鈞泰;吳靜
• 申請（專利權）人: 大唐環境產業集團股份有限公司;清華大學
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;C04B11/024;C04B11/036
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 李斌

本發明提供一種脫硫石膏中重金屬的固定化方法，包括以下步驟：S1：將鐵制品粉碎成細粉，加入到脫硫石膏中，攪拌均勻后，進行造粒，得到石膏粒；S2：對石膏粒進行燒制，獲得含有零價鐵的半水硫酸鈣；S3：將含有零價鐵的半水硫酸鈣加入到待處理脫硫石膏漿液后，進行脫水處理。本發明利用零價鐵的還原性，固定化脫硫石膏中的重金屬，降低毒性。制備的含有零價鐵的半水硫酸鈣(CaSO₄·1/2H₂O)晶種，可用于固化待處理石膏漿液中的重金屬，解決了目前脫硫石膏中重金屬嚴重超標的問題。

技術領域

本發明涉及煙氣脫硫石膏處理及資源化技術領域，尤其是涉及一種脫硫石膏中重金屬的固定化方法。

背景技術

燃煤電廠大多采用濕法脫硫工藝(約90％)進行煙氣脫硫，石灰石-石膏法為主要的技術手段，其脫硫副產物為脫硫石膏，即二水合硫酸鈣(CaSO₄·2H₂O)。二水合硫酸鈣可作為原材料廣泛應用于制備石膏板，石膏砌塊，石膏粉等建筑材料產品。

但是，由于燃煤電廠所使用的部分煤的品質不高等原因，導致煙氣中重金屬等雜質偏高，使脫硫石膏的重金屬(汞、鎘、鉛、砷等)和含量嚴重超標，同時含有少量的有機污染物(多氯聯苯、多環芳烴、鹵代烴等)等雜質。然而，脫硫石膏中重金屬嚴重超標的問題并沒有引起社會和建筑企業的重視，依然用未處理的含重金屬脫硫石膏生產石膏制品。在堆放、處理加工和綜合利用等過程中，含有的重金屬(汞、鎘、鉛、砷等)可能再次釋放到環境中從而造成二次污染，對環境以及人體健康造成極大的危害。

因此，對脫硫石膏的形成源頭進行重金屬固定化，形成一套行之有效的方法，成為業界亟需解決的一個重要問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種脫硫石膏中重金屬的固定化方法，用于降低待處理脫硫石膏漿液或脫硫石膏產物中的重金屬和有機污染物的生物有效性和毒性，解決目前脫硫石膏中重金屬嚴重超標的問題。

一種脫硫石膏中重金屬的固定化方法，包括以下步驟：

S1：將鐵制品粉碎成細粉，加入到脫硫石膏中，攪拌均勻后，進行造粒，得到石膏粒；

S2：對石膏粒進行燒制，獲得含有零價鐵的半水硫酸鈣；

S3：將含有零價鐵的半水硫酸鈣加入到待處理脫硫石膏漿液后，進行脫水處理。

以脫硫石膏和鐵粉、鐵片、鐵屑、刨屑等鐵制品為原料，經過造粒制得含有零價鐵的石膏粒，對制得的石膏粒進行燒制，形成含有零價鐵的半水硫酸鈣(CaSO₄·1/2H₂O)晶種，將其添加到待處理脫硫石膏漿液中，半水硫酸鈣遇水形成硫酸鈣，可以有效促進硫酸鈣晶體的形成并降低待處理脫硫石膏漿液中重金屬的生物有效性，而且可以去除多氯聯苯、多環芳烴、鹵代烴等有機物。再經脫水處理脫水處理后，獲得優質、無毒的新脫硫石膏。

進一步，步驟S1具體包括：

將鐵制品粉碎成細粉，經100-200目篩篩分后，加入到脫硫石膏中，攪拌均勻后，進行造粒，得到粒徑為0.05-0.1cm的石膏粒。

將鐵制品磨成能通過100-200目篩的細粉，能擴大鐵制品的表面積，使得細粉與脫硫石膏充分混合。造粒后，得到粒徑為0.05-0.1cm的石膏粒。保證后續燒制的充分性。

進一步，步驟S2具體包括：

在氧氣含量低于20％的環境下，對石膏粒進行燒制，獲得含有零價鐵的半水硫酸鈣。

在缺氧環境下，燒制石膏粒，能防止鐵粉的氧化，保證鐵粉的還原性。

進一步，在所述步驟S1中，鐵制品與脫硫石膏的質量比為1:(20-30)。