[发明专利]一种利用冶炼工业废渣同步烟气脱硫脱硝处理制备胶凝材料的方法及所得胶凝材料的应用

说明书

本发明属于工业废弃物资源化处理技术领域，特别涉及一种利用冶炼工业废渣同步烟气脱硫脱硝处理制备胶凝材料的方法及所得凝胶材料的应用。本发明首先将冶炼工业废渣进行热活化预处理，将矿渣渣中的MnS或FeS、铁橄榄石大量转化为锰氧化物或铁氧化物，在脱硫脱硝的反应过程中与SO₂、NO_x生成硫酸盐和硝酸盐，实现脱硫脱硝；利用SO₂和NO_x的强还原性及生成产物浸出矿渣中的锰、铁，提高矿渣的水化活性，制备胶凝材料。本发明利用冶炼工业废渣处理烟气中的SO₂和NO_x，解决了烟气脱硫脱硝需求，利用废气资源实现冶炼工业废渣的净化分离，得到一种胶凝材料，实现了冶炼工业废渣和废气的资源化利用。

技术领域

本发明属于工业废弃物资源化处理技术领域，特别涉及一种利用冶炼工业废渣同步烟气脱硫脱硝处理制备胶凝材料的方法及所得胶凝材料的应用。

背景技术

SO₂和NO_x是有色金属冶炼过程中释放的主要污染物，是产生酸雨、光化学烟雾和温室效应等气象灾害的主要原因，严重影响了人类生存环境和健康。当前，同时处理二氧化硫和氮氧化物成熟技术主要包括应用湿式烟气脱硫(WFGD)和选择性催化还原技术(SCR)组合，该两种方法脱硫脱硝效率高，运行稳定，但是耗水量大，投资和运行成本较高。因此有色金属冶炼行业迫切需求一种低成本，流程简单的烟气同时脱硫脱硝新技术。

矿浆脱硫是利用矿浆中含有大量金属氧化物及金属离子，能液相催化氧化SO₂生成SO₄^2-从而去除烟气中的SO₂的技术。但是由于NO的溶解度在矿浆中极低，如何在矿浆液相同步脱硫过程中将NO转化为溶解度更高的含氮物质(包括NO₂、N₂O₄、N₂O₅)，以去除烟气中的NO，仍值得进一步研究。

铁锰合金与铜冶炼工业中会产生大量的铁锰合金渣与铜冶炼渣，通过XRD与XRF对其进行表征，发现这两种渣的组成成分中SiO₂、CaO、MgO和Al₂O₃分别达到30～40％、20～30％、5～10％和8～10％，同时含有一定量的MnS、FeS、MnO、Fe₃O₄和硅酸盐等，是一种含高钙镁铝的固体废物，目前对该类含高钙镁铝的固体废物处理方法主要仍在于单纯作为掺料用于制备高性能混凝土。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用冶炼工业废渣同步烟气脱硫脱硝处理制备胶凝材料的方法，由本发明提供的方法可以充分利用含高钙镁铝的冶炼工业废渣同步烟气脱硫脱硝处理，最终得到具有较高水化活性的胶凝材料，实现工业废弃物的高效利用；本发明还提供了所得胶凝材料的应用。

为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种利用冶炼工业废渣同步烟气脱硫脱硝处理制备胶凝材料的方法，包括以下步骤：

将冶炼工业废渣和相调节剂混合后进行热活化预处理，得到活化渣；

将所述活化渣、氧化剂和水混合，得到浆液；

将所述浆液与待处理烟气接触，对烟气进行脱硫脱硝处理，得到含硫含硝的浆液；

将所述含硫含硝的浆液进行固液分离，得到固相和液相；

对所述固相进行干燥，得到所述胶凝材料。

优选的，所述冶炼工业废渣包括铁锰合金渣和/或铜冶炼渣；所述相调节剂为CaO、Na₂CO₃或B₂O₃。