一种用干法脱硫灰制备脱硫石膏的方法技术

本发明专利技术公开了一种用干法脱硫灰制备脱硫石膏的方法，主要解决现有用干法脱硫灰制备脱硫石膏过程中存在的转化速度慢、转化过程中产生二氧化硫对环境造成二次污染的技术问题。本发明专利技术提供的一种用干法脱硫灰制备脱硫石膏的方法，包括，1)先在氧化塔设置一超导磁体，对氧化塔中的物料施加磁场力；2)将烧结机烟气输入到干法脱硫灰溶液中进行反应；3)用真空过滤机对来至氧化塔的溶液进行固液分离；4)将真空过滤机分离出来的液体输至氧化塔；5)用蒸馏装置对真空过滤机分离出的固体进行蒸馏处理；6)将烧结机烟气与干法脱硫灰溶液反应产生的气体输送至浆液罐。本发明专利技术方法干法脱硫灰中CaSO

【技术实现步骤摘要】
一种用干法脱硫灰制备脱硫石膏的方法
本专利技术属于固废处理
，特别涉及一种用干法脱硫灰制备脱硫石膏的方法。
技术介绍
在钢铁等工业生产过程中，产生的烟气中含有粉(烟)尘、硫氧化物(SOX)、氮氧化物(NOX)和CO2等污染物，其中硫氧化物排放的控制设备采用的半干法的脱硫工艺，其副产物为干法脱硫灰，干法脱硫灰的主要成分为亚硫酸钙，碳酸钙等，由于亚硫酸钙容易分解，所以建筑材料不把它作原料，国家也没有将干法脱硫灰用于建筑材料的标准，目前较为广泛的处理方式是堆放或填埋，这不符合国家对固废处理的要求。申请公布号为CN106316443A的中国专利申请公开了含烧结干法脱硫灰的粉煤灰加气混凝土砌块及其制备方法，含烧结干法脱硫灰的粉煤灰加气混凝土砌块，其原料组分的质量百分比为：烧结干法脱硫灰6％～9％、粉煤灰62％～68％、生石灰15％～20％，水泥8％～12％、铝粉1％～2％，各原料组分质量百分比之和为100％，因其干法脱硫灰在高温下容易分解，所以其加入的含量很少，不能大规模使用干法脱硫灰。申请公布号为CN102912445A的中国专利申请公开了一种利用半干法脱硫灰和废酸制备石膏晶须的工艺及装置，工艺包括：(1)将半干法脱硫灰与水混合得到脱硫灰浆液，所述脱硫灰浆液用盐酸废酸调节pH值至5～6后氧化，得到含硫酸钙和氯化钙的浆液；(2)将所述含硫酸钙和氯化钙的浆液旋流分离，旋流分离后的底流浆液经调浆后得到反应浆液，所述反应浆液与硫酸废酸反应，得到的产物经过滤脱水后即得α-半水石膏晶须。但在实际应用过程中，一是需要转化速度快，二是脱硫灰中存在氯化钙和亚硝酸钙，若不加以处理，析出的亚硝酸钙就会带来二次污染，三是转化过程中产生二氧化硫，若不吸收处理，也会给空气带来二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用干法脱硫灰制备脱硫石膏的方法，主要解决现有用干法脱硫灰制备脱硫石膏过程中存在的转化速度慢、转化过程中产生二氧化硫对环境造成二次污染的技术问题。本专利技术采用的技术方案是，一种用干法脱硫灰制备脱硫石膏的方法，包括以下步骤：1)先在氧化塔设置一超导磁体，对氧化塔中的物料施加磁场力；后将水和干法脱硫灰输入氧化塔，干法脱硫灰和水的质量比例为1.2：4～1.5：4；将干法脱硫灰和水搅拌均匀后制成干法脱硫灰溶液，对干法脱硫灰溶液施加磁场力，控制磁场力B为8-12T；2)将烧结机烟气输入到氧化塔内的干法脱硫灰溶液中，干法脱硫灰溶液在搅拌条件下与输入的烧结机烟气进行反应，反应结束后，将氧化塔内的溶液输入到固液分离装置；进入氧化塔内干法脱硫灰溶液中的烧结机烟气的温度为130-150℃、压力为0.4-0.5MPa，烧结机烟气中二氧化硫的浓度为100-300ppm/m3，所述的固液分离装置为真空过滤机；3)用真空过滤机对来至氧化塔的溶液进行固液分离；4)将真空过滤机分离出来的液体输至氧化塔，将真空过滤机分离出来的固体输至蒸馏装置；5)用蒸馏装置对真空过滤机分离出的固体进行蒸馏处理，将蒸馏装置蒸馏出的废液输至氧化塔，蒸馏装置蒸馏留下的固体为脱硫石膏。进一步，本专利技术步骤1)中，干法脱硫灰和水的添加比例为1.2：4～1.5：4；干法脱硫灰溶液中分子和原子在磁场力的作用发生了扰动，充分接触，并发生氧化反应，提高了氧化反应的速度；干法脱硫灰溶液的固液比高会出现转化不了的亚硫酸钙，导致转化率低下；降低固液比，转化率提高，但生产效率低下，不利于大规模的生产；本专利技术步骤1)中，干法脱硫灰中，CaSO3·1/2H2O的质量分数为60-70％，CaCl2的质量分数为0.5-1％，Ca(NO3)2的质量分数为1-1.5％。本专利技术步骤2)中，通入烧结机烟气后，干法脱硫灰溶液的pH调节至4.5-5，总反应时间为0.5-1小时。本专利技术步骤2)中，进入氧化塔的烟气压强为0.4-0.5MPa。压强高会能耗高同时会引起酸性气体的溢出，压强低则会引起反应不充分。反应机理：利用经除尘器除尘后的烧结机机头的烟气中的空气来氧化干法脱硫灰中的亚硫酸钙，因在氧化塔外增加了超导磁体具有一定的磁场力，将里边的一切分子和原子都发生了扰动，因此反应非常迅速，其反应式如下：在此反应中，给一定的动力学和热力学条件，动力学时用氧化塔中的搅拌器进行搅拌，热力学时是由烧结机机头的烟气供应，一般烟气的温度为130-150℃，满足了其氧化反应温度条件，该反应正常60℃以上。式中的催化剂，为经除尘器除尘后的烧结机机头的烟气中的二氧化硫与氧化塔中水所生成的酸性条件。经过充分氧化后，将反应产生的溶液进行固液分离，固液分离装置采用真空过滤机，分离后的固体即为经过充分反应产生的较为稳定的CaSO4，而脱硫石膏CaSO4则为建筑材料中较为稳定的原料，见建材行业标准JC/T2074-2011《烟气脱硫石膏》。分离后的脱硫石膏CaSO4进一蒸馏，蒸馏后的固体直接用于建筑材料的原料。分离和蒸馏后的酸性液体再返回氧化塔参与氧化反应所必须的氧化条件，开始整个过程对环境没有二次污染，但随着脱硫灰中氯化钙和亚硝酸钙溶解溶液的浓度增加，若不加以处理，析出的亚硝酸钙就会带来二次污染。本专利技术的处理办法是脱硫灰中氯化钙和亚硝酸钙具有较大溶解度(均在500g/L以上)，处理后溶解于溶液中，每处理一次，溶液中氯离子含量增加0.1％，对于脱硝脱硫灰，亚硝酸根离子含量也会增加约0.1％。连续反应数十次后，溶液浓度较高时，对此，导入沉淀分离装置，通过在该装置中加入氢氧化钙和氢氧化铝，将氯化钙，亚硝酸钙沉淀，将沉淀所得氯铝酸钙(3CaOAl2O3CaCl210H2O)和亚硝酸钙及硝酸钙复盐的沉淀，单独作为高强水泥配加剂产品，将溶液继续返回使用。本专利技术二氧化硫产生反应式为：由于一般浆液中含有5％的氢氧化钙，可吸收分解产生的二氧化硫气体，净化后的气体再经过浆液喷淋装置后，将实现析出气体的二次净化。实践表明，采用浆液吸收后，气体得到净化。进一步，本专利技术步骤4)中，将固液分离制得到液体先导入沉淀分离装置，加入氢氧化钙和氢氧化铝，沉淀完全后，液体再返回氧化塔。更优选地，所述固液分离制得到液体中氯化钙的质量分数为0.1-0.2％，亚硝酸钙的质量分数0.2-0.3％，所述氢氧化钙、氢氧化铝、氯化钙、亚硝酸钙的质量配比为2:2:1:2。本专利技术方法制成的脱硫石膏CaSO4用作建筑材料，其性能指标满足建材行业标准JC/T2074-2011《烟气脱硫石膏》的指标要求。本专利技术相比现有技术具有如下积极效果：1、本专利技术方法干法脱硫灰中CaSO3转化脱硫石膏CaSO4的转化率达99％以上，转化时间≤1小时，满足了JC/T2074-2011《烟气脱硫石膏》的要求。2、本专利技术方法充分利用的烧结机机头的烟气的温度和烟气中的二氧化硫的介质，实现了以废治废的目的；解决了亚硫酸钙转化问题后同时解决脱硫灰中氯化钙、亚硝酸钙难题；解决了反应过程中的所产生二氧化硫排放导致二次污染的问题。具体实施方式下面结合具体实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用干法脱硫灰制备脱硫石膏的方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：/n1)先在氧化塔设置一超导磁体，对氧化塔中的物料施加磁场力；后将水和干法脱硫灰输入氧化塔，干法脱硫灰和水的质量比例为1.2：4～1.5：4；将干法脱硫灰和水搅拌均匀后制成干法脱硫灰溶液，对干法脱硫灰溶液施加磁场力，控制磁场力B为8-12T；/n2)将烧结机烟气输入到氧化塔内的干法脱硫灰溶液中，干法脱硫灰溶液在搅拌条件下与输入的烧结机烟气进行反应，反应结束后，将氧化塔内的溶液输入到固液分离装置；进入氧化塔内干法脱硫灰溶液中的烧结机烟气的温度为130-150℃、压力为0.4-0.5MPa，烧结机烟气中二氧化硫的浓度为100-300ppm/m

【技术特征摘要】
1.一种用干法脱硫灰制备脱硫石膏的方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：
1)先在氧化塔设置一超导磁体，对氧化塔中的物料施加磁场力；后将水和干法脱硫灰输入氧化塔，干法脱硫灰和水的质量比例为1.2：4～1.5：4；将干法脱硫灰和水搅拌均匀后制成干法脱硫灰溶液，对干法脱硫灰溶液施加磁场力，控制磁场力B为8-12T；
2)将烧结机烟气输入到氧化塔内的干法脱硫灰溶液中，干法脱硫灰溶液在搅拌条件下与输入的烧结机烟气进行反应，反应结束后，将氧化塔内的溶液输入到固液分离装置；进入氧化塔内干法脱硫灰溶液中的烧结机烟气的温度为130-150℃、压力为0.4-0.5MPa，烧结机烟气中二氧化硫的浓度为100-300ppm/m3，所述的固液分离装置为真空过滤机；
3)用真空过滤机对来至氧化塔的溶液进行固液分离；
4)将真空过滤机分离出来的液体输至氧化塔，将真空过滤机分离出来的固体输至蒸馏装置；
5)用蒸馏装置对真空过滤机分离出的固体进行蒸馏处理，将蒸馏装置蒸馏出的废液输至氧化塔，蒸馏装置蒸馏留下的固体为脱硫石膏；
6)将烧结机烟气与干法脱硫灰溶液反应产生的气体输送至浆液罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪建国，陆伟星，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32