半干法脫硫灰資源化利用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種半干法脫硫灰資源化利用方法，包括以下步驟：1)將半干法脫硫灰進行氧化，使其中的CaSO3充分轉化成CaSO4；2)加水將所述氧化后的脫硫灰配成脫硫灰漿液，然后在脫硫灰漿液中充入CO2，使CO2與脫硫灰漿液中的Ca(OH)2充分反應生成CaCO3，其中，按CO2與Ca(OH)2的摩爾比為1.2～1.5：1的比例充入CO2；3)在步驟3)所得漿液中按NH4HCO3與鈣的摩爾比為1.2～1.5：1的比例加入NH4HCO3，并調節(jié)pH為7～9，使含硫鈣充分轉化為碳酸鈣沉淀；4)將步驟3)所得漿液制得氧化鈣和硫酸銨固體。本發(fā)明方法充分利用了半干法脫硫灰中高鈣高硫的特點，將脫硫灰轉化為硫酸銨與碳酸鈣，使得鈣元素和硫元素的轉化率分別達到95％以上，進而使得脫硫灰的資源化價值得以充分實現(xiàn)。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及固體廢棄物資源化技術，具體地指一種半干法脫硫灰資源化利用方 法。 半干法脫硫灰資源化利用方法

【背景技術】
[0002] 半干法脫硫工藝以其投資小、占地省、無廢水產生等優(yōu)點，近年來應用較廣。半干 法脫硫工藝過程中產生的脫硫灰還沒有較好的利用途徑，以堆存為主，帶來了占地和環(huán)境 問題。
[0003] 在對半干法脫硫灰的資源化研究過程中，由于半干法煙氣脫硫灰中的亞硫酸鈣性 質不穩(wěn)定，在資源化利用過程中容易出現(xiàn)高溫分解，延長水泥凝結時間等問題，所以近年 來，脫硫企業(yè)及科研院所對半干法脫硫灰的資源化研究主要集中在如何提高其中亞硫酸鈣 的氧化效率方面，氧化后的脫硫灰的主要成分為硫酸鈣、碳酸鈣和氫氧化鈣，其目前主要應 用于替代石膏，作為礦粉或水泥等產品的生產原料，然而，此種利用方式并未充分發(fā)揮脫硫 灰的高鈣和高硫的特點；而且石膏也是比較廉價，易于獲得的一種原料，用脫硫灰替代石 膏，實際意義不大。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是要提供一種半干法脫硫灰資源化利用方法，該方法充分利用了 脫硫灰高鈣和高硫的特點，將其轉化為硫酸銨和碳酸鈣，實現(xiàn)了鈣、硫的高效回收利用。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種半干法脫硫灰資源化利用方法， 包括以下步驟：
[0006] 一種半干法脫硫灰資源化利用方法，包括以下步驟：
[0007] 1)將半干法脫硫灰進行氧化，使其中的CaS03充分轉化成CaS04 ;
[0008] 2)加水將所述氧化后的脫硫灰配成脫硫灰漿液，然后在脫硫灰漿液中充入C02,使 C0 2與脫硫灰漿液中的Ca(0H)2充分反應生成CaC03，其中，所充入C0 2與Ca(0H)2的摩爾比 為 1. 2 ?1. 5 : 1 ;
[0009] 3)在步驟2)所得漿液中按NH4HC03與鈣的摩爾比為1. 2?1. 5 : 1的比例加入 NH4HC03，并調節(jié)pH為7?9,使含硫鈣充分轉化為碳酸鈣沉淀；
[0010] 4)將步驟3)所得漿液進行固液分離，得到固體碳酸鈣和硫酸銨溶液，然后將固體 碳酸鈣進行煅燒，制得氧化鈣，并從硫酸銨溶液中提純出硫酸銨固體。
[0011] 進一步地，所述步驟2)中，水按固液重量比為1 : 5?7的比例加入；0)2與 Ca(0H)2的反應時間為5?lOmin。
[0012] 進一步地，所述步驟4)中，將碳酸鈣煅燒過程中產生的C02循環(huán)用于步驟2)中。
[0013] 進一步地，所述步驟1)中，采用H202直接對脫硫灰進行氧化。采用H 202直接對脫 硫灰進行氧化，使得亞硫酸鈣氧化率可達95%以上。
[0014] 進一步地，所述步驟3)中，反應時間為1?2h。
[0015] 進一步地，所述步驟1)中，半干法脫硫灰的主要成分為亞硫酸鈣、硫酸鈣、碳酸鈣 和氫氧化隹丐。
[0016] 進一步地，所述步驟4)中，將步驟3)所得漿液進行過濾分離，然后將固體送入石 灰窯進行煅燒，制得氧化鈣，將濾液送入氨法脫硫塔或硫酸脫氨塔內結晶，得到硫酸銨固 體。
[0017] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0018] 其一，本發(fā)明方法充分利用了半干法脫硫灰中高鈣高硫的特點，將脫硫灰轉化為 硫酸銨與碳酸鈣，使得鈣元素和硫元素的轉化率分別達到95%以上，進而使得脫硫灰的資 源化價值得以充分實現(xiàn)。
[0019] 其二，本發(fā)明方法利用NH4HC03將含硫鈣轉化為碳酸鈣沉淀，通過優(yōu)化選擇pH取值 及反應物配比，使得含硫鈣的轉化率高達95 %以上。
[0020] 其三，本發(fā)明方法產生的C02可直接循環(huán)使用，無二次污染產生。
[0021] 其四，本發(fā)明制得的氧化鈣和硫酸銨產品質量滿足國標要求，可直接對外銷售，其 中的氧化鈣還可用作脫硫劑，因此本發(fā)明方法不僅大大降低了脫硫企業(yè)的脫硫成本，灰渣 處理成本，同時也帶來了脫硫企業(yè)新的效益增長點，落實了將半干法脫硫灰"變廢為寶"。
[0022] 其五，本發(fā)明方法工藝流程簡單，能充分利用現(xiàn)有的脫硫設備，無需額外投資設 備，現(xiàn)場實施性好，市場應用前景廣闊，具有很高的推廣應用價值，解決目前的半干法脫硫 灰資源利用價值不高，市場前景不好的問題。

【具體實施方式】
[0023] 下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，便于更清楚地了解本發(fā)明，但它 們不對本發(fā)明構成限定。
[0024] 實施例1
[0025] 取半干法脫硫灰100g，用H202進行氧化，使其中的CaS0 3充分轉化成CaS04 ;加水 將所述氧化后的脫硫灰配成脫硫灰漿液，水按固液重量比為1 :5?7的比例加入，優(yōu)選加 水700ml，然后在脫硫灰漿液中充入C02，使C02與脫硫灰漿液中的Ca(0H) 2充分反應生成 CaC03，其中，按C02與Ca(0H)2的摩爾比為1. 2?1. 5 :1的比例充入C02，優(yōu)選1.4 :1的比 例，反應時間為5?lOmin，優(yōu)選5min ;在前述所得漿液中按順4!10)3與鈣的摩爾比為1. 2? 1. 5 :1的比例加入NH4HC03，優(yōu)選1. 3 :1的比例，并調節(jié)pH為7?9,使含硫鈣充分轉化為碳 酸鈣沉淀，反應時間為1?2h，優(yōu)選2h ;將前述所得漿液進行固液分離，將濾液送入氨法脫 硫塔，生產硫酸銨，將固體送入石灰窯，在800?830°C下，優(yōu)選825°C下鍛燒得到氧化鈣，并 將碳酸鈣煅燒過程中產生的C0 2循環(huán)用于與前述脫硫灰漿液中的Ca(0H)2反應。
[0026] 經檢測，脫硫灰中興的轉化率達到95. 6 *%，硫的轉化率達97 *%，硫酸按的指標?兩 足國標GB535-1995要求，氧化鈣的質量滿足脫硫企業(yè)脫硫使用要求。
[0027] 實施例2
[0028] 取某鋼廠半干法脫硫灰50g，經氧化后，加入300ml水，攪拌均勻，然后按C02與 Ca(0H)2的摩爾比為1.5:1通入C02，反應lOmin后，按含碳酸氫銨與含鈣量（2n)摩爾比為 1. 5 :1，加入碳酸氫銨，同時用氨水調節(jié)系統(tǒng)pH值，并維持在7?9,反應1小時后，離心分 離，將上清液蒸發(fā)、結晶后得到硫酸銨，將固體在825°C下鍛燒得到氧化鈣，分解的C0 2氣體
【權利要求】
1. 一種半干法脫硫灰資源化利用方法，包括以下步驟： 1) 將半干法脫硫灰進行氧化，使其中的CaS03充分轉化成CaS04 ; 2) 加水將所述氧化后的脫硫灰配成脫硫灰漿液，然后在脫硫灰漿液中充入C02，使C02 與脫硫灰漿液中的Ca(OH)2充分反應生成CaC03，其中，所充入C02與Ca(OH) 2的摩爾比為 1. 2 ?1. 5 : 1 ; 3) 在步驟2)所得漿液中按NH4HC03與鈣的摩爾比為1. 2?1. 5 : 1的比例加入NH4HC03， 并調節(jié)pH為7?9,使含硫鈣充分轉化為碳酸鈣沉淀； 4) 將步驟3)所得漿液進行固液分離，得到固體碳酸鈣和硫酸銨溶液，然后將固體碳酸 鈣進行煅燒，制得氧化鈣，并從硫酸銨溶液中提純出硫酸銨固體。
2. 根據(jù)權利要求1所述的半干法脫硫灰資源化利用方法，其特征在于：所述步驟2) 中，水按固液重量比為1 : 5?7的比例加入；0)2與0&(0!1)2的反應時間為5?lOmin。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的半干法脫硫灰資源化利用方法，其特征在于：所述步驟 4)中，將碳酸鈣煅燒過程中產生的C02循環(huán)用于步驟2)中。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的半干法脫硫灰資源化利用方法，其特征在于：所述步驟 1)中，采用H202直接對脫硫灰進行氧化。
5. 根據(jù)權利要求1或2所述的半干法脫硫灰資源化利用方法，其特征在于：所述步驟 3) 中，反應時間為1?2h。
6. 根據(jù)權利要求1或2所述的半干法脫硫灰資源化利用方法，其特征在于：所述步驟 1)中，半干法脫硫灰的主要成分為亞硫酸鈣、硫酸鈣、碳酸鈣和氫氧化鈣。
7. 根據(jù)權利要求1或2所述的半干法脫硫灰資源化利用方法，其特征在于：所述步驟 4) 中，將步驟3)所得漿液進行過濾分離，然后將固體送入石灰窯進行煅燒，制得氧化鈣，將 濾液送入氨法脫硫塔或硫酸脫氨塔內結晶，得到硫酸銨固體。
【文檔編號】C01F11/46GK104096707SQ201410304735
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權日:2014年6月27日
【發(fā)明者】盧麗君, 薛改鳳, 朱麗華, 張壘, 湯靜芳 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司