[发明专利]一种改善脱硫灰渣稳定性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其是一种改善脱硫灰渣稳定性的方法。

背景技术

烟气脱硫产业的迅猛发展有效地遏制了SO₂对空气的污染，但同时也产生了大量 的脱硫副产物。石灰脱硫是广泛采用的脱硫技术，但是目前脱硫副产物还未得到有效利用， 大量的副产物仍然以露天堆放为主，不仅占用大量土地资源，而且还对环境造成了二次污 染。

目前我国的石灰脱硫工艺主要分为湿法、半干法和干法三大类。湿法脱硫副产物 为脱硫石膏（主要成分为硫酸钙），其纯度高，可以直接用于石膏制品生产，干法和半干法脱 硫产生的副产物为脱硫灰渣，其组成复杂，主要物相包括CaCO₃、CaSO₃、Ca(OH)₂、CaSO₄。如果 直接将脱硫灰渣用于筑路制砖、混凝土掺和料以及建筑石膏，成分中的CaSO₃、Ca(OH)₂会分 别与空气中氧气、二氧化碳反应，从而导致水泥制品、路基甚至建筑物本身出现膨胀开裂的 现象，造成掺入产品安定性不良。因此，脱硫灰渣的资源化利用受到限制。

目前，对脱硫灰渣的二次利用有一些报道，中国专利CN102275967A公开了一种以 脱硫灰渣为原料制备纳米碳酸钙的方法，其方法是：向灰渣中加入质量浓度5～35%的硫酸， 浸泡12h，反复用清水洗涤，然后以经过预处理、白度大于等于85%的脱硫灰渣为原料，向原 料中加入灰渣质量0.1～0.5%的表面分散剂及2.05～2.30倍的碳酸氢铵，搅拌，在室温下于 密闭容器中研磨10～60min，再加入灰渣质量0.5～5.0%的表面活化剂，升温到80～120℃， 继续研磨20～60min，把冷却后得到的粒径为0.03～1.0μm的碳酸钙半成品在桶中用清水洗 涤，直到洗液用BaCl₂溶液检验无白色沉淀，将滤渣烘干得到纳米级碳酸钙产品。该方法工 艺复杂，易产生难以处理的氨氮废水，产品市场容量有限。中国专利CN102153301A公开了一 种改性脱硫灰渣的制备方法：在脱硫灰渣中加入水，并充分混合，使得脱硫灰渣中含水量为 20wt%～40wt%，再将脱硫灰渣于室温、湿度为70～100%的条件下放置20～40天，即得到改性 脱硫灰渣。但该专利中所述的方法的生产周期过长，不适合工业化生产。

发明内容

本发明针对上述问题提出了一种能够有效改善脱硫灰渣稳定性的方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：将干法脱硫或半干法脱硫产生 的脱硫灰渣置于含氧气与二氧化碳的气体环境中在300～800℃下进行焙烧。

所述的含氧气与二氧化碳的气体中于二氧化碳体积浓度为5%～20%、氧气体积浓 度为3%～21%。

作为优选，焙烧温度为450℃～650℃。

作为优选，焙烧时间为0.5h～2h。

本发明中所用的含二氧化碳和氧气的气体可以是空气或富氧与高浓度CO₂气体或 纯CO₂气体混合所得，也可以是工业烟气。

作为优选，选用含CO₂体积浓度不低于5％、O₂体积浓度不低于3％的工业烟气

脱硫灰渣中氢氧化钙和亚硫酸钙同时发生碳酸化和氧化反应：Ca(OH)₂+CO₂(g)=CaCO₃＋H₂O，CaSO₃+0.5O₂(g)=CaSO₄，使焙烧渣中CaSO₃质量百分含量降低至＜3%以下，Ca(OH)₂+ CaO质量百分含量（以CaO计）降低至小于5%，脱硫灰渣的稳定性得到明显改善。当采用工业 烟气时，即使工业烟气中CO₂体积浓度低至10％、O₂体积浓度低至5％，氢氧化钙的碳酸化率 和亚硫酸钙氧化率也将分别大于85%和75%，使用工业烟气的有益效果是既可以降低成本， 还可以实现CO₂减排。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：