[发明专利]一种高含硫量铁基物无害化处理的系统和方法

说明书

本发明公开了一种对高含硫量铁基物进行无害化处理的系统和方法，所述系统包括：连续进料设备、反应与蒸发设备、除尘设备、冷却设备及槽类设备，用于解决高含硫量铁基物危废处理中存在的不足。根据本发明所述系统和方法，能够将高含硫量铁基物无害化处理为常温下没有自燃风险和污染风险的氧化铁混合物和硫磺，具有系统投资少、环境友好、产物资源化利用水平高、运行成本低的突出优点，大幅提高了高含硫量铁基物危险废物的处置技术水平。

技术领域

本发明涉及一种对高含硫量铁基物进行无害化处理的系统和方法，尤其涉及一种废弃脱硫剂无害化处理系统和方法，并适用于冶金领域中的硫铁矿冶炼和硫渣处置技术，属于危废处置领域。

背景技术

高含硫量铁基物，是以铁硫化物和活性硫为主的混合物，主要包括废脱硫剂、废硫磺渣等。

对石化、钢铁、焦化等行业所产煤气中H₂S进行深度脱除的方法除湿式催化氧化法外，还有活性氧化铁法。活性氧化铁法所使用的脱硫剂接近或达到其饱和硫容时，即需再生直至更换。废脱硫剂属非特定行业危险废物，危废代码为HW06，湿式催化氧化法中产生的含硫残渣和脱硫废液的危废代码为HW11。

活性氧化铁法的废脱硫剂典型特性为直径4-5mm、长度约25mm的柱状体颗粒，自然堆积密度约为1.06×10³kg/m³，其化学成分主要是CaO、Fe、S等成分，具体可参考表1所示：

表1.废脱硫剂的化学成分组成

其中，Fe、S主要以FeS、Fe₂S₃、单质S等形式存在，也存在少量有机硫。废脱硫剂在空气中会发生自燃而不宜久贮。缓慢氧化和燃烧时产生SO₂和Fe₂O₃，反应如下：

4FeS+7O₂＝2Fe₂O₃+4SO₂↑

Fe₂S₃+3/2O₂＝Fe₂O₃+3S↑

S+O₂＝SO₂↑

产生的反应热还引起废脱硫剂中固体硫单质微粒以硫蒸汽形式挥发。

目前，对于该类废脱硫剂和湿式催化氧化法中产生的含硫残渣的处理措施，除了堆置深埋、焚烧外，还常见有两种资源化利用方式：(1)与硫铁矿掺烧，将其中硫元素转化生产硫酸；(2)与铁矿石掺混烧结为球团回收其中铁元素，掺烧时烧结装置作业情况恶化，烧结过程中所含硫元素几乎全部转化为SO₂混入烧结烟气中转移后续处置。

这两种利用方式都是将废脱硫剂掺入工业大装置的原料，将所含硫元素中转化为SO₂进行处理，对工业大装置依赖程度高、危废转运距离远、贮运限制条件多、硫元素利用途径单一。

硫铁矿主要成分为FeS₂，堆置时会随着时间推移缓慢氧化，对大气和土壤形成较严重污染。因而国内硫铁矿大多用来生产硫酸和氧化铁。同样存在上述不足。

迄今为止，尚无流程精小、成本低、本质环保的高含硫量铁基物无害化处理技术。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种高含硫量铁基物无害化处理的系统及方法，用于解决高含硫量铁基物危废处理中存在的上述不足，根据本发明所述系统和方法，能够将高含硫量铁基物无害化处理为常温下没有自燃风险和污染风险的氧化铁混合物和硫磺，具有系统投资少、环境友好、产物资源化利用水平高、运行成本低的突出优点，大幅提高了高含硫量铁基物危险废物的处置技术水平。