本發(fā)明涉及脫硫副產(chǎn)物的資源化應(yīng)用領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種利用燒結(jié)煙氣脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須的方法。
背景技術(shù)：
：隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的持續(xù)迅猛發(fā)展，所產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題十分突出，尤其“三廢”排放方面?zhèn)涫車(chē)?guó)家的高度關(guān)注，在最新修訂的“鋼鐵工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)”中將SO2的排放控制作為重要內(nèi)容之一，強(qiáng)制性規(guī)定鋼鐵行業(yè)要限期實(shí)現(xiàn)減排量和煙氣達(dá)標(biāo)排放。在我國(guó)鋼鐵企業(yè)，SO2排放量?jī)H次于電力工業(yè)和工業(yè)鍋爐的排放量，居第3位，而鋼鐵企業(yè)排放的SO2中50％-70％來(lái)自燒結(jié)工序，采用半干法脫硫技術(shù)進(jìn)行燒結(jié)煙氣脫硫，不僅投資低，且脫硫率較高，但是在半干法脫硫過(guò)程中產(chǎn)生了大量的脫硫副產(chǎn)物，目前，國(guó)內(nèi)外只有少部分脫硫副產(chǎn)物得到利用，絕大部分被拋棄，如果不加以合理利用，將會(huì)造成二次污染并占用大量土地。隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，燒結(jié)礦煙氣脫硫副產(chǎn)物的綜合利用方面的研究逐漸受到人們的關(guān)注，并且燒結(jié)礦煙氣脫硫副產(chǎn)物的利用可以減少因堆放所消耗的資金、占用土地和環(huán)境污染，減少天然石膏的用量，進(jìn)而減少天然石膏的開(kāi)采量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。因此，許多高校和企業(yè)對(duì)燒結(jié)礦煙氣脫硫副產(chǎn)物綜合利用方面進(jìn)行了大量的研究，如利用燒結(jié)煙氣脫硫副產(chǎn)物制備硫酸、水泥緩凝劑、石膏建筑材料和硫酸鈣晶須等。其中，采用燒結(jié)煙氣脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須具有較高的附加值，硫酸鈣晶須是以單晶形式生長(zhǎng)出的一種短纖維，它具有均勻的橫截面，完整的外形及高度完善的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，與玻璃纖維相比，優(yōu)點(diǎn)在于它具有極高的強(qiáng)度，細(xì)微的尺寸，更易與樹(shù)脂、橡膠、塑料等有機(jī)高分子化合物結(jié)合，并且產(chǎn)品的外觀質(zhì)量?jī)?yōu)良。可廣泛用于汽車(chē)、航空航天、化工、冶金、國(guó)防、機(jī)械、電氣、船舶、石油和建材等諸多領(lǐng)域。以脫硫石膏為原料制備硫酸鈣晶須不僅可以減少脫硫石膏對(duì)環(huán)境的污染，還可以節(jié)約天然石膏資源，并且為脫硫石膏的高附加值利用開(kāi)辟了新途徑，但是現(xiàn)有的脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須的方法尚不完善，使得硫酸鈣晶須的質(zhì)量較差，嚴(yán)重限制了脫硫副產(chǎn)物的高效資源化應(yīng)用。經(jīng)專(zhuān)利檢索，東北大學(xué)的史培陽(yáng)也進(jìn)行了先關(guān)研究，并申請(qǐng)了相關(guān)專(zhuān)利，利用燒結(jié)礦煙氣脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須的方法(申請(qǐng)?zhí)枺?01010545829.1；申請(qǐng)日：2010.11.16)和利用煙氣脫硫石膏制備硫酸鈣晶須的方法(申請(qǐng)?zhí)枺?00810011193.5；申請(qǐng)日：2008.04.25)，該方法為脫硫副產(chǎn)物的資源化應(yīng)用提供了一種途徑。此外，一種利用半干法脫硫灰和廢酸制備石膏晶須的工藝及裝置(申請(qǐng)?zhí)枺?01210405335.2，申請(qǐng)日：2012.10.22)，實(shí)現(xiàn)了脫硫副產(chǎn)物的資源化應(yīng)用。但是，現(xiàn)有的方法生產(chǎn)得到的硫酸鈣晶須質(zhì)量較差，限制了脫硫副產(chǎn)物的高附加值應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中，在采用脫硫副產(chǎn)物制備晶須過(guò)程中制備方法尚不完善，致使制備得到的硫酸鈣晶須性能較差的問(wèn)題，提供一種利用燒結(jié)煙氣脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須的方法，大大提高了制備的硫酸鈣晶須的性能，實(shí)現(xiàn)了脫硫副產(chǎn)物的高附加值應(yīng)用。2.技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：本發(fā)明的一種利用燒結(jié)煙氣脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須的方法，具體步驟如下：步驟一、去除雜質(zhì)將脫硫副產(chǎn)物去雜后加入硫酸進(jìn)行酸洗，將酸洗液進(jìn)行抽濾得到脫硫副產(chǎn)物顆粒，對(duì)脫硫副產(chǎn)物顆粒進(jìn)行水洗2-4次，并得到呈中性的脫硫副產(chǎn)物溶液；步驟二、低溫氧化將脫硫副產(chǎn)物溶液加入氧化裝置，向脫硫副產(chǎn)物溶液中吹入富氧空氣進(jìn)行吹氣氧化，吹氣氧化的過(guò)程中對(duì)脫硫副產(chǎn)物顆粒進(jìn)行間歇研磨，并控制脫硫副產(chǎn)物溶液的氧化溫度為50-90℃；步驟三、調(diào)配漿料將步驟二的脫硫副產(chǎn)物溶液進(jìn)行干燥得到脫硫副產(chǎn)物粉料，向脫硫副產(chǎn)物粉料中加入水，并控制固液比為1/6-1/10；攪拌使其充分乳化制得漿料；步驟四、水熱反應(yīng)將上述得到的漿料加入反應(yīng)釜中，在120-150℃的密閉條件下進(jìn)行下反應(yīng)60-180min，并得到反應(yīng)產(chǎn)物；步驟五、水洗干燥對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物水洗1-3次，抽濾得到濾餅；再將濾餅置于干燥箱中干燥，干燥完成得到CaSO4晶須。優(yōu)選地，所述的步驟五中水洗的過(guò)程中，用于水洗的水溫為80-100℃。優(yōu)選地，所述的步驟四水熱反應(yīng)時(shí)的攪拌速度為15-25r/min。優(yōu)選地，步驟三中加入稀硫酸調(diào)節(jié)PH至3.5-5.3。優(yōu)選地，所述的步驟二中的富氧空氣中的氧氣體積比為40-60％。優(yōu)選地，氧化裝置包括氧化單元，該氧化單元包括氧化吹氣部件和研磨氧化腔體，其中氧化吹氣部件位于研磨氧化腔體的下部，氧化吹氣部件用于向研磨氧化腔體鼓入富氧空氣，所述的研磨氧化腔體由弧形研磨段和研磨間隙段組成；攪拌研磨單元，該攪拌研磨單元包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)和攪拌研磨葉片，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)上設(shè)置有攪拌研磨葉片，該攪拌研磨葉片的圓周上設(shè)置有葉片研磨圓?。簧鲜龅臄嚢柩心ト~片位于研磨氧化腔體內(nèi)，且攪拌研磨葉片的葉片研磨圓弧與弧形研磨段相配合，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下葉片研磨圓弧與弧形研磨段發(fā)生研磨運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述的氧化單元還包括錐形收集倉(cāng)，該錐形收集倉(cāng)為倒錐形，所述的氧化吹氣部件通過(guò)錐形收集倉(cāng)與研磨氧化腔體相連。優(yōu)選地，所述的攪拌研磨單元還包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸和葉片連接桿，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸與葉片連接桿相連，該葉片連接桿上設(shè)置有攪拌研磨葉片。優(yōu)選地，所述的具體步驟為：A、將脫硫副產(chǎn)物溶液加入氧化裝置之中，脫硫副產(chǎn)物在重力作用下下沉至底部的錐形收集倉(cāng)中；B、氧化吹氣部件將富氧空氣吹入氧化裝置，在富氧空氣的驅(qū)動(dòng)下，沉積在錐形收集倉(cāng)的脫硫副產(chǎn)物顆粒運(yùn)動(dòng)至氧化裝置頂部的研磨氧化腔體內(nèi)，在攪拌研磨葉片旋轉(zhuǎn)攪拌的作用下，脫硫副產(chǎn)物顆粒運(yùn)動(dòng)至研磨氧化腔體的內(nèi)壁邊緣位置；C、在研磨氧化腔體的內(nèi)壁邊緣對(duì)脫硫副產(chǎn)物顆粒進(jìn)行間歇研磨，所述的間歇研磨為脫硫副產(chǎn)物顆粒運(yùn)動(dòng)至弧形研磨段時(shí)，研磨氧化腔體的內(nèi)壁與攪拌研磨葉片的葉片研磨圓弧發(fā)生擠壓碰撞，將脫硫副產(chǎn)物顆粒表面的難溶物研磨去除，研磨后的脫硫副產(chǎn)物顆粒在研磨間隙段與葉片研磨圓弧分離，富氧空氣與脫硫副產(chǎn)物顆粒內(nèi)部反應(yīng)，而后脫硫副產(chǎn)物顆粒再次運(yùn)動(dòng)至弧形研磨段時(shí)發(fā)生再次研磨、氧化。優(yōu)選地，所述的富氧空氣的溫度為60-150℃。3.有益效果采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：(1)本發(fā)明的一種利用燒結(jié)煙氣脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須的方法，通過(guò)對(duì)脫硫副產(chǎn)物的充分氧化改性，提高了脫硫副產(chǎn)物中硫酸鈣的純度，為后續(xù)生長(zhǎng)良好的晶須做好物質(zhì)基礎(chǔ)，在調(diào)配漿料的過(guò)程中嚴(yán)格控制脫硫灰的漿料的固液比為1/6-1/10，而后選擇在120-150℃的密閉條件下進(jìn)行下反應(yīng)60-180min，使得制備的硫酸鈣晶須直徑小于1μm，長(zhǎng)徑比到達(dá)80，硫酸鈣晶須的強(qiáng)度的理論強(qiáng)度達(dá)到0.02E-0.05E，表明光潔度較高，大大提高了硫酸鈣晶須的性能，實(shí)現(xiàn)了脫硫副產(chǎn)物的高附加值應(yīng)用；(2)本發(fā)明的一種利用燒結(jié)煙氣脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須的方法，在水熱反應(yīng)結(jié)束后水洗的過(guò)程中，創(chuàng)造性的提出了采用水溫為80-100℃的水進(jìn)行水洗，從而提高了硫酸鈣晶須表面光潔度，減少了制備的硫酸鈣晶須的斷裂面，進(jìn)一步提高了硫酸鈣晶須制備的質(zhì)量，改善了晶須的性能；(3)本發(fā)明的一種利用燒結(jié)煙氣脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須的方法，在氧化的過(guò)程中進(jìn)行間歇研磨，將脫硫副產(chǎn)物顆粒表面的難溶物研磨去除，即將附著在脫硫副產(chǎn)物顆粒表面的硫酸鈣在機(jī)械力研磨的作用下被研磨去除，使得顆粒內(nèi)部的亞硫酸鈣暴露在顆粒表面，促進(jìn)了氧氣分子與亞硫酸鈣表面的接觸，從而加快并促進(jìn)了顆粒內(nèi)部的亞硫酸鈣的氧化，并大大提高了脫硫副產(chǎn)物中硫酸鈣的氧化率，使得SO32-的氧化率達(dá)到78.52％，使得脫硫副產(chǎn)物得到有效改性。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的氧化裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的氧化裝置的攪拌研磨單元的示意圖；圖3為本發(fā)明的攪拌研磨單元的仰視示意圖；圖4為本發(fā)明的實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明的實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明的一種利用燒結(jié)煙氣脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須的方法的流程圖；圖8為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的硫酸鈣晶須的掃描電鏡圖片；圖9為本發(fā)明的對(duì)比例1制備的硫酸鈣晶須的掃描電鏡圖片；圖10為現(xiàn)有技術(shù)制備的硫酸鈣晶須的掃描電鏡圖片。示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明：100、氧化單元；110、氧化吹氣部件；111、底吹氣孔；120、錐形收集倉(cāng)；130、研磨氧化腔體；131、弧形研磨段；132、研磨間隙段；133、間隙段吹氣孔；140、水浴加熱箱；200、攪拌研磨單元；210、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；220、電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸；221、驅(qū)動(dòng)軸頂吹氣孔；230、葉片連接桿；231、連接桿頂吹氣孔；232、連接桿水平氣孔；240、攪拌研磨葉片；241、葉片倒角；242、葉片研磨圓弧。具體實(shí)施方式下文對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述參考了附圖，該附圖形成描述的一部分，在該附圖中作為示例示出了本發(fā)明可實(shí)施的示例性實(shí)施例。盡管這些示例性實(shí)施例被充分詳細(xì)地描述以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解可實(shí)現(xiàn)其他實(shí)施例且可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明作各種改變。下文對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的更詳細(xì)的描述并不用于限制所要求的本發(fā)明的范圍，而僅僅為了進(jìn)行舉例說(shuō)明且不限制對(duì)本發(fā)明的特點(diǎn)和特征的描述，以提出執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式，并足以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求來(lái)限定。下文對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述和示例實(shí)施例可結(jié)合附圖來(lái)更好地理解，其中本發(fā)明的元件和特征由附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。實(shí)施例1本發(fā)明的一種利用燒結(jié)煙氣脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須的方法，具體步驟如下：步驟一、去除雜質(zhì)采用100目的圓孔篩對(duì)脫硫副產(chǎn)物進(jìn)行水篩，并將大顆粒的雜質(zhì)去除，將脫硫副產(chǎn)物去雜后加入硫酸進(jìn)行酸洗，將酸洗液進(jìn)行真空抽濾得到脫硫副產(chǎn)物顆粒，對(duì)脫硫副產(chǎn)物顆粒進(jìn)行水洗2-4次，本實(shí)施例優(yōu)選3次，并得到呈中性的脫硫副產(chǎn)物溶液；其中所述的脫硫副產(chǎn)物為鐵礦燒結(jié)過(guò)程中燒結(jié)煙氣干法脫硫或者半干法脫硫的脫硫副產(chǎn)物，水洗過(guò)程中的水為去離子水。步驟二、低溫氧化將脫硫副產(chǎn)物溶液加入氧化裝置，向脫硫副產(chǎn)物溶液中吹入富氧空氣進(jìn)行吹氣氧化，吹氣氧化的過(guò)程中對(duì)脫硫副產(chǎn)物顆粒進(jìn)行間歇研磨，并控制脫硫副產(chǎn)物溶液的氧化溫度為90℃；更具體的說(shuō)，吹氣氧化步驟如下：A、將脫硫副產(chǎn)物溶液加入氧化裝置之中，脫硫副產(chǎn)物在重力作用下下沉至底部的錐形收集倉(cāng)120中；B、氧化吹氣部件110將富氧空氣吹入氧化裝置，在富氧空氣的驅(qū)動(dòng)下，沉積在錐形收集倉(cāng)120的脫硫副產(chǎn)物顆粒運(yùn)動(dòng)至氧化裝置頂部的研磨氧化腔體130內(nèi)，在攪拌研磨葉片240旋轉(zhuǎn)攪拌的作用下，脫硫副產(chǎn)物顆粒運(yùn)動(dòng)至研磨氧化腔體130的內(nèi)壁邊緣位置；C、在研磨氧化腔體130的內(nèi)壁邊緣對(duì)脫硫副產(chǎn)物顆粒進(jìn)行間歇研磨，間歇研磨為脫硫副產(chǎn)物顆粒運(yùn)動(dòng)至弧形研磨段131時(shí)，研磨氧化腔體130的內(nèi)壁與攪拌研磨葉片240的葉片研磨圓弧242發(fā)生擠壓碰撞，脫硫副產(chǎn)物顆粒在弧形研磨段131的內(nèi)壁與葉片研磨圓弧242的擠壓、碰撞作用下，將脫硫副產(chǎn)物顆粒表面的難溶物研磨去除，研磨后的脫硫副產(chǎn)物顆粒在研磨間隙段132與葉片研磨圓弧242分離，富氧空氣將內(nèi)部的亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣，而后脫硫副產(chǎn)物顆粒再次運(yùn)動(dòng)至弧形研磨段131時(shí)發(fā)生再次研磨、氧化。其中富氧空氣的溫度為150±5℃，150±5℃的氧化氣體為研磨氧化腔體130內(nèi)的脫硫副產(chǎn)物溶液進(jìn)行加熱，富氧空氣中的氧氣體積比為60％。表1脫硫副產(chǎn)物的氧化率樣品名稱(chēng)SO32-氧化率現(xiàn)有技術(shù)40.20％實(shí)施例178.52％在資源化利用脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須的過(guò)程中，不能直接利用亞硫酸鈣(CaSO3)制備硫酸鈣晶須，因此采用脫硫副產(chǎn)物進(jìn)行改性處理，其中所述的改性處理為對(duì)脫硫副產(chǎn)物進(jìn)行氧化處理，使得脫硫副產(chǎn)物中的亞硫酸鈣(CaSO3)轉(zhuǎn)化為硫酸鈣(CaSO4)。如表1所示，現(xiàn)有的氧化方法在氧化改性脫硫副產(chǎn)物時(shí)，SO32-的氧化率僅為40.20％，致使SO32-的氧化率較低，并造成脫硫副產(chǎn)物的利用效率較差；而采用本實(shí)施例的氧化裝置，通過(guò)在氧化的過(guò)程中進(jìn)行間歇研磨，將脫硫副產(chǎn)物顆粒表面的難溶物研磨去除，即將附著在脫硫副產(chǎn)物顆粒表面的硫酸鈣在機(jī)械力研磨的作用下被研磨去除，使得顆粒內(nèi)部的亞硫酸鈣暴露在顆粒表面，促進(jìn)了氧氣分子與亞硫酸鈣表面的接觸，從而加快并促進(jìn)了顆粒內(nèi)部的亞硫酸鈣的氧化，并大大提高了脫硫副產(chǎn)物中硫酸鈣的氧化率，使得SO32-的氧化率達(dá)到78.52％，從而大大提高了脫硫副產(chǎn)物中硫酸鈣的純度，為后續(xù)生長(zhǎng)良好的晶須做好物質(zhì)基礎(chǔ)。步驟三、調(diào)配漿料將步驟二的脫硫副產(chǎn)物溶液進(jìn)行干燥得到脫硫副產(chǎn)物粉料，將脫硫副產(chǎn)物粉料與媒晶劑混合后向混合物中加入水，并控制固液比為1/8；加入稀硫酸調(diào)節(jié)PH為5.0，攪拌使其充分乳化制得漿料；步驟四、水熱反應(yīng)將上述得到的漿料加入反應(yīng)釜中，在140±5℃的密閉條件下進(jìn)行下反應(yīng)120min，并得到反應(yīng)產(chǎn)物；水熱反應(yīng)時(shí)的攪拌速度為15-25r/min，優(yōu)選20r/min。步驟五、水洗干燥對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物水洗1-3次，優(yōu)選2次，水洗的過(guò)程中，用于水洗的水溫為90℃，抽濾得到濾餅，得到濾餅后采用無(wú)水乙醇對(duì)濾餅清洗，從而將脂溶性的雜質(zhì)去除；再將濾餅置于干燥箱中干燥，其中干燥箱的干燥溫度為90℃，干燥完成得到CaSO4晶須，制備得到的晶須如圖8所示。圖10為采用現(xiàn)有技術(shù)制備的硫酸鈣晶須的掃描電鏡圖片，由圖10可看出采用現(xiàn)有技術(shù)制備得到的硫酸鈣晶須粒徑粗大，硫酸鈣晶須表面附著較多顆粒，使得硫酸鈣晶須表面光潔程度較差，大大降低了硫酸鈣晶須的強(qiáng)度，使得制備得到的硫酸鈣晶須容易發(fā)生斷裂。圖8相對(duì)于圖10可以看出，采用本實(shí)施例的制備得到的硫酸鈣晶須直徑小于1μm，長(zhǎng)徑比到達(dá)80，硫酸鈣晶須的強(qiáng)度的理論強(qiáng)度達(dá)到0.02E-0.05E，表明光潔度較高，提高了硫酸鈣晶須的制備質(zhì)量，符合工業(yè)應(yīng)用要求，實(shí)現(xiàn)了脫硫副產(chǎn)物的高附加值應(yīng)用。對(duì)比例1本對(duì)比例的基本內(nèi)容同實(shí)施例1，不同之處在于：步驟五中水洗的過(guò)程中，用于水洗的水溫為室溫，即為20℃，抽濾得到濾餅，得到濾餅后采用無(wú)水乙醇對(duì)濾餅清洗，從而將脂溶性的雜質(zhì)去除；再將濾餅置于干燥箱中干燥，其中干燥箱的干燥溫度為90℃，干燥完成得到CaSO4晶須，制備得到的晶須如圖9所示。對(duì)比例1用于水洗的水溫為室溫制備得到的硫酸鈣晶須，由圖9與圖8對(duì)比看出，圖9表面具有少量的裂紋，硫酸鈣晶須表面附著少量顆粒，致使硫酸鈣晶須表面光潔程度有所降低，影響了硫酸鈣晶須的性能。但是，圖9相對(duì)于圖10仍然具有較高的質(zhì)量。對(duì)于該問(wèn)題，發(fā)明人在研究的過(guò)程中也非常詫異，但是產(chǎn)生該問(wèn)題的機(jī)理尚不清晰，為此申請(qǐng)人開(kāi)展多次研討會(huì)，分析討論產(chǎn)生該問(wèn)題的反應(yīng)機(jī)理，并認(rèn)為產(chǎn)生該問(wèn)題的機(jī)理可能是由于水洗的水溫較低，使得制備得到的硫酸鈣晶須在水洗的過(guò)程中容易發(fā)生斷裂，使得在晶須表面出現(xiàn)裂紋，并使得較小的顆粒附著于晶須表面，致使使硫酸鈣晶須表面光潔程度有所降低。實(shí)施例2本實(shí)施例的氧化裝置包括氧化單元100和攪拌研磨單元200，其中氧化單元100包括氧化吹氣部件110、錐形收集倉(cāng)120和研磨氧化腔體130，其中氧化吹氣部件110位于研磨氧化腔體130的下部，氧化吹氣部件110用于向研磨氧化腔體130鼓入富氧空氣，氧化吹氣部件110內(nèi)安放有4-8層陶瓷球，優(yōu)選5層，陶瓷球促進(jìn)了富氧空氣的均勻分布；研磨氧化腔體130由弧形研磨段131和研磨間隙段132組成；上述的錐形收集倉(cāng)120為倒錐形，氧化吹氣部件110通過(guò)錐形收集倉(cāng)120與研磨氧化腔體130相連。氧化吹氣部件110上設(shè)置有底吹氣孔111，底吹氣孔111用于向研磨氧化腔體130內(nèi)吹入富氧空氣。將脫硫副產(chǎn)物溶液加入氧化裝置后，脫硫副產(chǎn)物在重力作用下下沉至底部，由于錐形收集倉(cāng)120為倒錐形，在重力作用下脫硫副產(chǎn)物顆?；易詣?dòng)的聚集在錐形收集倉(cāng)120中，氧化吹氣部件110將富氧空氣吹入氧化裝置，在富氧空氣的驅(qū)動(dòng)下，沉積在錐形收集倉(cāng)120的脫硫副產(chǎn)物顆粒運(yùn)動(dòng)至氧化裝置頂部的研磨氧化腔體130內(nèi)，在攪拌研磨葉片240旋轉(zhuǎn)攪拌的作用下，脫硫副產(chǎn)物顆粒運(yùn)動(dòng)至研磨氧化腔體130的內(nèi)壁邊緣位置并發(fā)生氧化反應(yīng)，部分脫硫副產(chǎn)物顆粒氧化后在重力作用下又再次聚集在下部的錐形收集倉(cāng)120中，下部的氧化吹氣部件110再次將脫硫副產(chǎn)物顆粒吹起，從而促進(jìn)了脫硫副產(chǎn)物顆粒的充分氧化。本實(shí)施例的攪拌研磨單元200包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸220、葉片連接桿230、驅(qū)動(dòng)電機(jī)210和攪拌研磨葉片240，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)210上設(shè)置有攪拌研磨葉片240，具體的說(shuō)明是：驅(qū)動(dòng)電機(jī)210通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸220與葉片連接桿230相連，葉片連接桿230位于電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸220下部，該葉片連接桿230上設(shè)置有攪拌研磨葉片240，攪拌研磨葉片240能以電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸220為轉(zhuǎn)動(dòng)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，該攪拌研磨葉片240的圓周上設(shè)置有葉片研磨圓弧242；上述的攪拌研磨葉片240位于研磨氧化腔體130內(nèi)，且攪拌研磨葉片240的葉片研磨圓弧242與弧形研磨段131相配合，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)210的驅(qū)動(dòng)下葉片研磨圓弧242與弧形研磨段131發(fā)生研磨運(yùn)動(dòng)。研磨氧化過(guò)程中，脫硫副產(chǎn)物顆粒氧化的過(guò)程中顆粒表面的亞硫酸鈣先與氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣，由于硫酸鈣微溶于水溶液，亞硫酸鈣氧化生成硫酸鈣后附著于顆粒表面，阻止了氧氣分子向脫硫副產(chǎn)物顆粒內(nèi)部的擴(kuò)散傳質(zhì)，從而阻礙了顆粒內(nèi)部的亞硫酸鈣的充分氧化；脫硫副產(chǎn)物顆粒運(yùn)動(dòng)至弧形研磨段131時(shí)，研磨氧化腔體130的內(nèi)壁與攪拌研磨葉片240的葉片研磨圓弧242發(fā)生擠壓碰撞，脫硫副產(chǎn)物顆粒在弧形研磨段131的內(nèi)壁與葉片研磨圓弧242的擠壓、碰撞作用下，將脫硫副產(chǎn)物顆粒表面的難溶物研磨去除，即將附著在脫硫副產(chǎn)物顆粒表面的硫酸鈣在機(jī)械力研磨的作用下被研磨去除，使得顆粒內(nèi)部的亞硫酸鈣暴露在顆粒表面，促進(jìn)了氧氣分子與亞硫酸鈣表面的接觸，從而加快并促進(jìn)了顆粒內(nèi)部的亞硫酸鈣的氧化。脫硫副產(chǎn)物始終處于研磨的過(guò)程中，則由于研磨的過(guò)程中攪拌研磨葉片240與研磨氧化腔體130內(nèi)壁之間的間隙較小，研磨過(guò)程中富氧空氣的氣泡難以進(jìn)入攪拌研磨葉片240與研磨氧化腔體130內(nèi)壁之間的間隙之中，使得在研磨過(guò)程中，脫硫副產(chǎn)物顆粒難以與氧結(jié)合發(fā)生氧化反應(yīng)。研磨后的脫硫副產(chǎn)物顆粒在研磨間隙段132與葉片研磨圓弧242分離，富氧空氣將內(nèi)部的亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣，而后脫硫副產(chǎn)物顆粒再次運(yùn)動(dòng)至弧形研磨段131時(shí)發(fā)生再次研磨、氧化。發(fā)明人創(chuàng)新的提出的間歇研磨大大提高了氧化過(guò)程的氧化效率，即將附著于氧化物表面的硫酸鈣研磨去除后，脫硫副產(chǎn)物顆粒盡快與攪拌研磨葉片240分離，從而促進(jìn)了脫硫副產(chǎn)物顆粒與氧氣的接觸，加快了氧化效率。本實(shí)施例的弧形研磨段131與攪拌研磨葉片240轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的距離等于弧形研磨段131與攪拌研磨葉片240轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的距離，該轉(zhuǎn)動(dòng)軸心即為電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸220的軸心，且弧形研磨段131的圓弧半徑與葉片研磨圓弧242的圓弧半徑相同，所述的研磨間隙段132與攪拌研磨葉片240轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的距離大于弧形研磨段131與攪拌研磨葉片240轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的距離。本實(shí)施中研磨氧化腔體130的橫截面為橢圓形，所述的橢圓形的短軸頂點(diǎn)處為弧形研磨段131，在橢圓形的短軸頂點(diǎn)處攪拌研磨葉片240與研磨氧化腔體130相接處，葉片研磨圓弧242與弧形研磨段131發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并對(duì)脫硫副產(chǎn)物顆粒產(chǎn)生擠壓力，將脫硫副產(chǎn)物顆粒擠壓破碎，葉片研磨圓弧242離開(kāi)橢圓形的短軸頂點(diǎn)處即進(jìn)入研磨間隙段132，此時(shí)脫硫副產(chǎn)物顆粒與葉片研磨圓弧242分離，并發(fā)生氧化反應(yīng)。實(shí)施例3本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例2，不同之處在于：攪拌研磨葉片240上設(shè)置有葉片倒角241，在研磨氧化的過(guò)程中，在攪拌研磨葉片240驅(qū)動(dòng)下，脫硫副產(chǎn)物顆粒運(yùn)動(dòng)至弧形研磨段131與葉片倒角241之間的間隙，后續(xù)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，脫硫副產(chǎn)物顆粒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至弧形研磨段131與葉片研磨圓弧242之間，而后脫硫副產(chǎn)物顆粒進(jìn)行機(jī)械研磨，葉片倒角241促進(jìn)了脫硫副產(chǎn)物顆粒進(jìn)行機(jī)械研磨。實(shí)施例4本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例2，不同之處在于：電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸220底部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)軸頂吹氣孔221(如圖3所示)，研磨氧化的過(guò)程中驅(qū)動(dòng)軸頂吹氣孔221同樣可以將富氧空氣吹入研磨氧化腔體130，且驅(qū)動(dòng)軸頂吹氣孔221與底吹氣孔111的幾何中心位于同一條軸線(xiàn)上，驅(qū)動(dòng)軸頂吹氣孔221和底吹氣孔111的共同作用下，脫硫副產(chǎn)物顆粒及液體不斷的由研磨氧化腔體130的中心運(yùn)動(dòng)至研磨氧化腔體130的弧形研磨段131，促使著脫硫副產(chǎn)物顆粒在弧形研磨段131發(fā)生機(jī)械研磨，從而加速了脫硫副產(chǎn)物顆粒的氧化效果。值得進(jìn)一步說(shuō)明的是，葉片連接桿230的底部設(shè)置有連接桿頂吹氣孔231，該連接桿頂吹氣孔231吹氣方向向下，即氣流由上至下進(jìn)入脫硫副產(chǎn)物溶液(如圖2所示)；另外，葉片連接桿230的側(cè)面上設(shè)置有連接桿水平氣孔232，該連接桿水平氣孔232的出氣方向平行于水平面，連接桿水平氣孔232噴入的富氧空氣，不僅促進(jìn)了脫硫副產(chǎn)物顆粒與氧氣分子的混合，而且促使著脫硫副產(chǎn)物顆粒隨水流運(yùn)動(dòng)至研磨氧化腔體130的邊緣位置，加速了脫硫副產(chǎn)物顆粒的研磨、氧化過(guò)程。實(shí)施例5如圖4所示，本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例2，不同之處在于：本實(shí)施例研磨氧化腔體130由2個(gè)弧形研磨段131和2個(gè)研磨間隙段132組成，其中研磨間隙段132為矩形槽狀。實(shí)施例6如圖5所示，本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例2，不同之處在于：本實(shí)施例研磨氧化腔體130由4個(gè)弧形研磨段131和4個(gè)研磨間隙段132組成，其中研磨間隙段132為矩形槽狀，且研磨間隙段132內(nèi)上設(shè)置有間隙段吹氣孔133，該間隙段吹氣孔133向研磨氧化腔體130同時(shí)吹入富氧空氣，間隙段吹氣孔133的吹氣流量小于底吹氣孔111的吹氣流量；防止脫硫副產(chǎn)物顆粒在研磨間隙段132停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而促進(jìn)脫硫顆粒氧化和研磨。實(shí)施例7如圖6所示，本實(shí)施例的基本內(nèi)容同實(shí)施例2，不同之處在于：本實(shí)施例的研磨氧化腔體130外部設(shè)置有水浴加熱箱140，該水浴加熱箱140用于為研磨氧化腔體130進(jìn)行水浴加熱。實(shí)施例8本實(shí)施例的一種利用燒結(jié)煙氣脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須的方法，具體步驟如下：步驟一、去除雜質(zhì)將脫硫副產(chǎn)物去雜后加入硫酸進(jìn)行酸洗，將酸洗液進(jìn)行真空抽濾得到脫硫副產(chǎn)物顆粒，對(duì)脫硫副產(chǎn)物顆粒進(jìn)行4次水洗，并得到呈中性的脫硫副產(chǎn)物溶液；步驟二、低溫氧化將脫硫副產(chǎn)物溶液加入氧化裝置，向脫硫副產(chǎn)物溶液中吹入富氧空氣進(jìn)行吹氣氧化，吹氣氧化的過(guò)程中對(duì)脫硫副產(chǎn)物顆粒進(jìn)行間歇研磨，并控制脫硫副產(chǎn)物溶液的氧化溫度為80℃；其中富氧空氣的溫度為80±5℃，并輔助水浴加熱，水浴加熱箱140為研磨氧化腔體130內(nèi)的脫硫副產(chǎn)物溶液進(jìn)行加熱，富氧空氣中的氧氣體積比為40％，吹氣氧化的時(shí)間為3h。步驟三、調(diào)配漿料將步驟二的脫硫副產(chǎn)物溶液進(jìn)行干燥得到脫硫副產(chǎn)物粉料，將脫硫副產(chǎn)物粉料與媒晶劑混合后向混合物中加入水，并控制固液比為1/6；加入稀硫酸調(diào)節(jié)PH為3.5，攪拌使其充分乳化制得漿料；其中脫硫副產(chǎn)物中還加入有媒晶劑，每50g脫硫副產(chǎn)物中媒晶劑的加入量為0.5g，所述的媒晶劑為氯化鎂。步驟四、水熱反應(yīng)將上述得到的漿料加入反應(yīng)釜中，在120±5℃的密閉條件下進(jìn)行下反應(yīng)60min，并得到反應(yīng)產(chǎn)物；水熱反應(yīng)時(shí)的攪拌速度為15-25r/min，優(yōu)選20r/min。步驟五、水洗干燥對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物水洗1-3次，優(yōu)選2次，水洗的過(guò)程中，用于水洗的水溫為80℃，抽濾得到濾餅，得到濾餅后采用無(wú)水乙醇對(duì)濾餅清洗，從而將硅油等有機(jī)雜質(zhì)去除；再將濾餅置于干燥箱中干燥，其中干燥箱的干燥溫度為80℃，干燥完成得到CaSO4晶須，此時(shí)得到的CaSO4晶須以二水硫酸鈣為主，若需制備半水硫酸鈣，則需在500-600℃焙燒4-6h。實(shí)施例9本實(shí)施例的一種利用燒結(jié)煙氣脫硫副產(chǎn)物制備硫酸鈣晶須的方法，具體步驟如下：步驟一、去除雜質(zhì)將脫硫副產(chǎn)物去雜后加入硫酸進(jìn)行酸洗，將酸洗液進(jìn)行真空抽濾得到脫硫副產(chǎn)物顆粒，對(duì)脫硫副產(chǎn)物顆粒進(jìn)行水洗2次，并得到呈中性的脫硫副產(chǎn)物溶液；步驟二、低溫氧化將脫硫副產(chǎn)物溶液加入氧化裝置，向脫硫副產(chǎn)物溶液中吹入富氧空氣進(jìn)行吹氣氧化，吹氣氧化的過(guò)程中對(duì)脫硫副產(chǎn)物顆粒進(jìn)行間歇研磨，并控制脫硫副產(chǎn)物溶液的氧化溫度為50℃；其中富氧空氣的溫度為60±5℃，60±5℃的氧化氣體為研磨氧化腔體130內(nèi)的脫硫副產(chǎn)物溶液進(jìn)行加熱，并輔助水浴加熱，水浴加熱箱140為研磨氧化腔體130內(nèi)的脫硫副產(chǎn)物溶液進(jìn)行加熱，富氧空氣中的氧氣體積比為50％，吹氣氧化時(shí)間為3h。步驟三、調(diào)配漿料將步驟二的脫硫副產(chǎn)物溶液進(jìn)行干燥得到脫硫副產(chǎn)物粉料，將脫硫副產(chǎn)物粉料與媒晶劑混合后向混合物中加入水，并控制固液比為1/10；加入稀硫酸調(diào)節(jié)PH為5.3，攪拌使其充分乳化制得漿料；其中脫硫副產(chǎn)物中還加入有媒晶劑，每50g脫硫副產(chǎn)物中媒晶劑的加入量為0.2g，所述的媒晶劑由氯化鎂和硫酸鉀組成，其中各組分的質(zhì)量百分比為：氯化鎂：60％，硫酸鉀：40％。步驟四、水熱反應(yīng)將上述得到的漿料加入反應(yīng)釜中，在150±5℃的密閉條件下進(jìn)行下反應(yīng)180min，并得到反應(yīng)產(chǎn)物；水熱反應(yīng)時(shí)的攪拌速度為15-25r/min，優(yōu)選20r/min。步驟五、水洗干燥對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物水洗1-3次，優(yōu)選2次，水洗的過(guò)程中，用于水洗的水溫為95℃，抽濾得到濾餅，得到濾餅后采用無(wú)水乙醇對(duì)濾餅清洗，從而將硅油等有機(jī)雜質(zhì)去除；再將濾餅置于干燥箱中干燥，其中干燥箱的干燥溫度為60℃，干燥完成得到CaSO4晶須。在上文中結(jié)合具體的示例性實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明。但是，應(yīng)當(dāng)理解，可在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行各種修改和變型。詳細(xì)的描述和附圖應(yīng)僅被認(rèn)為是說(shuō)明性的，而不是限制性的，如果存在任何這樣的修改和變型，那么它們都將落入在此描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，
背景技術(shù)：
旨在為了說(shuō)明本技術(shù)的研發(fā)現(xiàn)狀和意義，并不旨在限制本發(fā)明或本申請(qǐng)和本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域。值得進(jìn)一步說(shuō)明的是，媒晶劑也可以為硫酸鎂、氯化鎂、硫酸鉀、氯化鉀其中的一種或者兩種以上的組合。更具體地，盡管在此已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例，而是包括本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)前面的詳細(xì)描述可認(rèn)識(shí)到的經(jīng)過(guò)修改、省略、(例如各個(gè)實(shí)施例之間的)組合、適應(yīng)性改變和/或替換的任何和全部實(shí)施例。權(quán)利要求中的限定可根據(jù)權(quán)利要求中使用的語(yǔ)言而進(jìn)行廣泛的解釋?zhuān)也幌抻谠谇笆鲈敿?xì)描述中或在實(shí)施該申請(qǐng)期間描述的示例，這些示例應(yīng)被認(rèn)為是非排他性的。例如，在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“優(yōu)選地”不是排他性的，這里它的意思是“優(yōu)選地，但是并不限于”。在任何方法或過(guò)程權(quán)利要求中列舉的任何步驟可以以任何順序執(zhí)行并且不限于權(quán)利要求中提出的順序。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)僅由所附權(quán)利要求及其合法等同物來(lái)確定，而不是由上文給出的說(shuō)明和示例來(lái)確定。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3