[发明专利]一种烧结过程的在线脱硫方法

说明书

技术领域

本发明涉及脱硫技术领域，更具体地说，涉及一种烧结过程的在线脱硫方法。

背景技术

烧结是钢铁联合企业生产链的重要工序，随着钢铁工业的发展，对铁矿石的要求量日益增多。然而，直接入炉炼铁的富矿越来越少，必须大量开采和使用贫矿资源。贫矿直接入炉冶炼会使高炉生产指标恶化。因此，贫矿通过选矿处理得到精矿粉。精矿和富矿在开采和加工过程中产生的粉矿，需造块后才能用于高炉炼铁。而烧结机的作用就是矿物造块。经烧结的矿物的冶金性能大为改善，给高炉生产带来巨大的经济效益。同时，烧结法对原料的适应性很强，不仅可以用粒度较粗的富矿粉和精矿粉生产烧结矿，同时还可以处理工业含铁废弃物。

目前钢铁生产过程中SO₂排放总量约占全国排放总量的11%。其中烧结工序外排的SO₂约占85%。烧结作为钢铁长流程生产工序的源头，其能耗约占吨钢能耗的10%。通过烧结工序技术进步，降低烧结工序能耗，减少污染物（主要是SO₂、二噁英、粉尘）排放，对整个钢铁行业的节能减排具有重要意义。

国家环保部制定“十二五”烧结、球团大气污染物排放国家标准（GB28662-2012）于2015年1月1日开始全面执行新的200mg/m³的烧结SO₂排放标准，加上近期全国大部分地区的雾霾天气，将钢铁企业的烧结过程污染物排放推向了风口浪尖。作为钢铁流程污染物排放的重要工艺环节，烧结工艺脱硫、脱硝、脱二噁英已成为当前国家迫切需要解决的重大技术难题，其中脱硫首当其冲。

目前国内外的烧结脱硫方法主要是对烧结烟气的末端治理方法，主要分为干法、半干法和湿法，虽然大部分能有效脱除SO₂，但是投资费用和运行费用巨大。以某钢铁厂MEROS脱硫工艺为例，仅一台360m²烧结机脱硫装置投资费用近1亿元，年运行费用3000万元左右，全国大小烧结机共计300台左右，仅脱硫就要消耗上百亿资金，让钢铁企业背上了沉重的经济负担。因此，革新现有的脱硫方法势在必行。

通过专利检索，目前已有相关的烧结脱硫技术方案公开。中国专利号99111573.2，申请日：1999-08-18，发明创造名称为：用于烧结过程中的在线脱硫方法，该申请案是在烧结原料中添加含氨化合物，使其可在烧结过程中分离出氨气并与烧结过程中所释放出的硫氧化物进行反应产生硫酸铵盐，然后以静电集尘器捕集硫酸铵盐，再以集尘灰水洗系统将硫的成分从烧结的过程中分离出来。该申请案在整个烧结原料中直接混加尿素或氨水等可分解出氨气的化合物。

安徽工业大学在经过多年的科学实验研究发现：（1）中国专利申请号99111573.2的方法在全部的烧结原料中都混合添加含氨化合物，而含氨化合物的重量相对烧结原料的重量来说是微量的，在烧结混合料中配入低比例添加剂时，生产工艺实际操作难度大，可能存在配比波动等问题，导致脱硫效率下降；（2）氨气与硫氧化物反应产生硫酸铵盐主要发生在料层中下部，所以硫酸铵盐主要从烧结机中后部分的风箱随烟气排出，而此方法将所有的集尘灰都经过集尘灰水洗系统处理，导致水洗系统的处理量大，而且除尘灰含硫浓度低，水洗系统效率变低，处理难度大。基于上述问题，本专利的发明人于2011-01-20提出了发明名称为：基于添加抑制剂的铁矿石烧结过程脱硫方法的专利申请，发明专利号为：ZL201110022407.0，该申请案的脱硫方法是在烧结料层底部的铺底料层中添加含氨化合物，烧结过程中，含氨化合物分解出的氨气与硫氧化物反应生成的硫酸铵盐吸附于粉尘被烟气带走，将烧结机后半部分风箱的烟气用旋风除尘器捕集含硫酸铵盐的粉尘，并将此除尘灰经水洗、过滤和干燥得干尘灰，同时将过滤后的滤液经浓缩、结晶和干燥得硫酸铵。