[发明专利]一种固定床回收工业副产硫钙渣中硫的方法

说明书

本专利公开了一种固定床回收工业副产硫钙渣中硫的方法，将工业副产硫钙渣与增硫剂混合均匀，加入快速分解器中逆流换热反应得到氧化钙和二氧化硫烟气；二氧化硫烟气通入活化还原床反应，得到硫蒸汽烟气，烟气冷却回收硫磺。同已有技术方案相比，本方法生产成本低，生产效率高，产品质量好的特点。

技术领域

本发明涉及工业废渣的资源化利用领域，具体涉及工业副产硫钙渣的利用。

背景技术

工业副产硫钙渣主要为工业副产石膏、干法脱硫灰或固硫渣中的一种；其中工业副产石膏需在200-500℃干燥得到无水石膏。

石膏是硫酸盐矿物，其化学分子式为CaSO4·xH2O。石膏分为天然石膏和工业副产石膏。目前，工业副产石膏原料主要为磷石膏、脱硫石膏、钛石膏，还有少量氟石膏、柠檬酸石膏、盐石膏等。干法脱硫灰，主要含亚硫酸钙，利用消石灰在高湿度吸收塔与烟气中二氧化硫反应脱硫得到的灰渣，在中温氧化环境转变为硫酸钙。固硫渣为循环流化床锅炉，即炉内喷钙产生的废渣，通过分选粉煤灰后的渣，主要含硫酸钙。

磷石膏是湿法磷酸工业的副产物，每生产1吨磷肥（以P2O5计算）约产生4.5～5.0吨磷石膏。据统计，2014年我国磷石膏排放量达8000万吨，而历年来磷石膏的堆放量，累计超过3亿吨。在全国范围，2015年我国磷石膏的综合利用率仅为30%。剩余的石膏，就近堆放，企业每年为此花费大量的经费用于建设渣场及其运行管理。磷石膏含未分解磷矿、游离磷酸、氟化物等杂质，大量堆放会带来环境问题，污染土壤、大气和水体。如何对其进行合理地处置和处理是其面临的重要问题。

脱硫石膏是火力发电厂石灰石-石灰湿法烟气脱硫产生的副产品，该副产品主要为二水石膏；我国禁止脱硫石膏向江湖、河海排放。采用堆存的方式处理脱硫石膏，占用土地、影响环境、占用资金、浪费资源，影响电厂的经济和环境效应[王小飞，刘伦，马鹏军，等.火电厂脱硫石膏及其综合利用[J]. 神华科技，2009，7（6）：42-45]。

钛石膏是采用硫酸法生产钛白粉时, 为治理酸性废水, 加入石灰石和氧化钙中和酸性废水而产生的废渣, 其主要成分为二水石膏和氢氧化铁，为保证铁沉淀彻底，氧化钙加入微过量，钛石膏显弱碱性。钛石膏的排放不仅占用大量土地，又污染环境。由于受到雨水的冲洗，堆砌场上的钛石膏会发生流失，同时，钛石膏经过雨水的冲刷和浸泡，可溶性有害物质溶于水中，经水在环境中的流动和循环，会严重污染地表水以及地下水；另一方面，钛石膏堆积经日晒风吹后，少部分会以粉末状飘散于大气中，以及沉降到可能接触到的外物表面，既污染环境又威胁健康[李国忠，赵帅，于洋.钛石膏在建筑材料领域的应用研究[J]. 砖瓦，2008，（3）：58-60]。

氧化钙是一种气硬性无机胶凝材料，在土木工程中应用范围很广，也可作为烟气脱硫剂。硫磺是一种重要的化工原料，传统应用可以用来制硫酸，硫磺制酸流程简单、工艺稳定。工业硫磺深加工，可以制取液体二氧化硫、二硫化碳、硫化亚铁、硫醚、甲硫醇等精细硫化工产品。在染料行业中，硫磺可用于生产工艺简单、价格低廉的硫化染料，是我国目前用量最大的一类染料。本专利了实现工业副产硫钙渣的高值化利用。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种固定床回收工业副产硫钙渣中硫的方法，同已有技术方案相比，本方法能节约生产成本，降低能耗，提高效率，具有显著的经济效益和社会效益。

一种固定床回收工业副产硫钙渣中硫的方法，包括以下步骤：

工业副产硫钙渣与增硫剂混合均匀，加入快速分解器中逆流换热反应得到氧化钙和二氧化硫烟气；二氧化硫烟气通入活化还原床反应，得到硫蒸汽烟气，烟气冷却回收硫磺。

所述增硫剂为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、亚铁渣中的一种，加入量为工业副产硫钙渣质量的0.1-10%。

所述快速分解器由预热器和分解炉组成，工业副产硫钙渣从预热器顶部向下运动进入分解炉，反应烟气从分解炉向上运动从预热器顶部排出。