[发明专利]基于电石渣脱硫脱硝的轻质混凝土制品的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轻质混凝土制品的制造方法，具体涉及一种由电石渣、赤泥和氧化镁组成的脱硫剂和臭氧形成的脱硫脱硝浆液及其他废物来制造轻质混凝土制品的方法。

背景技术

赤泥又名红泥，是氧化铝冶炼工业生产过程中排出的固体废渣。目前在赤泥的回收利用上，主要是用拜尔法生产烧结砖。此外，目前也有将赤泥用于废气处理的工艺。例如，CN1883766A和CN1899670A分别介绍了采用赤泥吸收烟气中SO₂的工艺。此类工艺均采用填料吸收塔。虽然填料塔的接触面积大，但是由于在运行过程中压降较大，增加了动力消耗，且填料塔易出现结垢、堵塞等问题，甚至会造成系统停运。

另外，针对电石渣的开发利用，有文献记载了将其应用于烟气脱硫中。例如，CN1654400A公开了一种利用废弃电石渣生产高纯度石膏的方法，但是由于烟气脱除过程中副产物无法有效去除而造成副产物无法有效利用，而且脱硫剂与烟气反应速度慢，固体颗粒较大等均会对效果产生影响。此外，CN101898083A和CN104437023A所公开的电石渣生产脱硫剂的方法及设备中，脱硫剂的工作状态要求温度较高，脱硫剂扩散面积小，吸附能力较低，也会增加脱硫剂的用量，因而造成成本的上升。

综上所述，在烟气净化领域没有利用固体废弃物材料进行烟气净化，同时充分利用净化副产物及其他固体废物作为主要配料制造建筑材料的工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电石渣脱硫脱硝的轻质混凝土制品的制造方法。根据本发明的方法利用电石渣、赤泥和氧化镁混合制备的脱硫剂和臭氧在脱硫过程中同步脱除氮氧化物，具有脱硫剂用量小、成本低、脱硫脱硝效率高和设备运行稳定的特点。同时，根据本发明还能够制造出高品质轻质混凝土制品，实现废弃资源的再利用，降低环境污染，减轻企业运行负担。具体地，本发明包括以下内容。

一种基于电石渣脱硫脱硝的轻质混凝土制品的制造方法，其包括以下步骤：

(1)制浆步骤：将脱硫剂加入pH值为7～12的工业废水制备脱硫剂浆液；其中，该脱硫剂由30～55重量份电石渣、20～40重量份赤泥和20～35重量份氧化镁组成；

(2)脱硫脱硝步骤：使烟气与所述脱硫剂浆液和浓度为1～15wt％的臭氧接触，形成吸收浆液；

(3)排浆步骤：当所述吸收浆液的pH值至5.3～6.8时排出浆液，得到脱硫脱硝浆液；

(4)混合步骤：将包含100～200重量份所述脱硫脱硝浆液、40～150重量份钢渣、40～80重量份氧化镁和50～100重量份废灰的原料搅拌混合，得到混合料；

(5)成型养护步骤：使所述混合料在模具内成型，并在温度为20～60℃且湿度为50～100％的环境中养护。

根据本发明的制造方法，优选地，所述电石渣中氢氧化钙的含量为80wt％以上，所述赤泥中三氧化二铁的含量为30wt％以上，且所述氧化镁中活性氧化镁的含量为60wt％以上。

根据本发明的制造方法，优选地，所述脱硫剂与所述工业废水的重量比为1:5～10。

根据本发明的制造方法，优选地，所述烟气中二氧化硫的含量为300mg/Nm³以上至1000mg/Nm³以下，氮氧化物的含量为100mg/Nm³以上至500mg/Nm³以下。

根据本发明的制造方法，优选地，所述臭氧与所述烟气的反应温度为40～70℃。

根据本发明的制造方法，优选地，所述钢渣选自转炉渣、平炉渣和电炉渣中的一种或多种。

根据本发明的制造方法，优选地，所述废灰选自粉煤灰、矿渣微粉和建筑垃圾粉中的一种或多种。

根据本发明的制造方法，优选地，所述混合步骤中各原料的平均粒径为10mm以下。

根据本发明的制造方法，优选地，所述混合步骤中的原料进一步包含1～10重量份添加剂。

根据本发明的制造方法，优选地，所述添加剂选自硅橡胶、聚酯纤维、玻璃纤维、磷酸、磷酸二氢盐、磷酸一氢盐、酒石酸、酒石酸盐和氨基三亚甲基膦酸中的一种或多种。

本发明的方法利用工业废水、固体废弃物制造轻质混凝土制品，解决了传统制造过程中以水泥为主要原料而造成的能耗高、资源浪费的问题，使工业废渣、灰等废弃物都得到循环再利用。既节省了生产线投资又大大降低了脱硫脱硝运行成本。本发明的方法是一种既保障烟气脱硫脱硝设施高效率运行又使各类废弃物得以循环再利用的绿色、节能、环保技术。