[發(fā)明專利]一種脫硫石膏的資源化處理方法

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• 申請日: 2022-06-09
• 公開（公告）號: CN114890448A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆柏軍;苗祥周;張杰;鄧騰飛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46;C04B11/024;C04B11/26;C04B22/00
• 代理公司: 北京鑫瑞森知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11961
• 代理人: 王立普

本發(fā)明提供了一種脫硫石膏的資源化處理方法，涉及固廢資源化處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以高碳石煤與脫硫石膏為原料，經(jīng)原料混合、配料混勻、球團制備、球團焙燒等步驟實現(xiàn)脫硫石膏的資源化處理。與傳統(tǒng)處理方法相比，本發(fā)明提供的方法有效降低了脫硫石膏的分解溫度并避免焙燒過程燒結(jié)過程中料球透氣性差和脫硫率降低的問題，成功地以低能耗方式實現(xiàn)了脫硫石膏中硫資源的高效回收。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固廢資源化處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種脫硫石膏的資源化處理方法。

背景技術(shù)

脫硫石膏是一種主要成分為CaSO₄·2H₂O的工業(yè)固體廢棄物，一般為處理脫硫煙氣的副產(chǎn)品，其主要來源于鋼鐵廠和燃煤發(fā)電廠的FDG技術(shù)。近年來，我國的經(jīng)濟水平快速發(fā)展，電力和鋼鐵產(chǎn)量方面的需求也在持續(xù)增長，隨之而來的脫硫石膏的產(chǎn)量也在逐年增長。我國的脫硫石膏一般的處理方式是用于建材行業(yè)，長期堆放或者直接填埋，不僅占用大量土地資源，而且對環(huán)境產(chǎn)生很大的潛在的威脅。脫硫石膏的利用率低，產(chǎn)品附加值低，硫資源難以回收再利用的問題難以得到解決。

高碳石煤是一種低熱值的多金屬頁巖礦，因其有價金屬含量少，熱值低，脈石成分高難以得到大規(guī)模利用，其主要成分包含SiO₂、C、Al₂O₃和SO₂，少量的Fe₂O₃和CaO，微量的V、Cr和Mo等。高碳石煤的主要利用方式是用于氧化焙燒-濕法提釩，現(xiàn)階段含釩石煤濕法提釩工藝主要應(yīng)用于含碳量低的石煤，很難大規(guī)模應(yīng)用于高碳石煤。特別是，近年來對環(huán)境的要求也越來越嚴格，氧化焙燒會增加排放大量的CO₂和SO₂有害氣體，對環(huán)境壓力很大。

因此，如何提供一種節(jié)能環(huán)保的脫硫石膏資源化處理方法并產(chǎn)生高附加值的產(chǎn)品是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決脫硫石膏利用率不足，產(chǎn)品附加值低和分解溫度高等問題，本發(fā)明提供了一種脫硫石膏的資源化處理方法，不僅有效降低了脫硫石膏的分解溫度并避免焙燒過程燒結(jié)過程中料球透氣性差和脫硫率降低的問題，且實現(xiàn)了以低能耗方式回收脫硫石膏中硫資源的技術(shù)效果。所述脫硫石膏的資源化處理方法包括以下步驟：

(1)原料混合：將高碳石煤原礦破碎至直徑小于1cm，然后將破碎后的高碳石煤和脫硫石膏分別烘干后球磨12h～24h，球磨后過200目篩，得到高碳石煤粉末和脫硫石膏粉末；

(2)配料混勻：將高碳石煤粉末、脫硫石膏粉、碳化硅按質(zhì)量比為1～5： 12～18：1～5的比例混合得到混合料，將混合料在40～100r/min下球磨3h～7h 混勻；

(3)球團制備：將混合料與水或酒精混合造球，造球后陳腐，陳腐完成后將球團進行干燥；

(4)球團焙燒：將干燥好的球團在保護氣氛下焙燒，焙燒后隨爐溫自然冷卻完成脫硫石膏的資源化處理。

進一步地，所述步驟(1)中高碳石煤的主要成分為：C 10wt％～20wt％，SiO₂ 50～70wt％，Al₂O₃ 5wt％～15wt％，SO₃ 5wt％～15wt％，F(xiàn)e₂O₃ 1wt％～5wt％，V₂O₅ 1wt％～3wt％；所述脫硫石膏的主要成分為CaSO₄·2H₂O；所述碳化硅純度≧90％。

進一步地，所述步驟(1)中的烘干溫度為60℃～80℃，烘干時間為24h～48 h。

進一步地，所述步驟(3)中水或酒精的添加量為混合料總重量的7％～15％。

進一步地，所述步驟(3)中陳腐時間為6h～10h，球團直徑為6mm～8mm。