[发明专利]一种资源化利用半干法脱硫灰制备含硫化工产品的方法

说明书

本发明公开了一种资源化利用半干法脱硫灰制备含硫化工产品的方法，该方法是将半干法脱硫灰与钾长石混合均匀后进行低温焙烧，得到二氧化硫气体和混合固体；将混合固体进行高温焙烧，得到含硫酸钾的固体；将含硫酸钾的固体通过湿法浸出，得到浸出液和浸出渣；浸出液通过蒸发结晶得到硫酸钾产品，浸出渣作为建筑材料或耐火材料原料。该方法实现了半干法脱硫灰的全组分资源化利用，可以获得硫酸以及高附加值的硫酸钾产品，且浸出渣可作为建筑材料或耐火材料的原料，且无有害的气体、固体和液体产生，实现半干法脱硫灰的大宗化、无害化、高质化利用。

技术领域

本发明涉及一种半干法脱硫灰处理方法，具体涉及资源化利用半干法脱硫灰制备硫酸、硫酸钾等含硫化工产品的方法，属于固废处理技术领域。

背景技术

半干法脱硫工艺由于脱硫效率高、工艺流程短、投资较低，占地面积小等优点，被广泛应用于钢铁冶金、火力发电等行业。目前采用半干法脱硫的项目日渐增多，半干法脱硫灰的产生量也逐年递增，我国每年产生的半干法脱硫灰超过1000万吨。2018年1月1日起实施的《环境保护税法》规定工业副产石膏等废渣如得不到综合利用，将按照25元/吨征收环境保护税。若半干法脱硫灰得不到合理的处理，企业将付出昂贵的额外费用。

半干法脱硫灰的主要成分为：游离氧化钙、亚硫酸钙、氢氧化钙、硫酸钙和少量的碳酸钙等物质。半干法脱硫灰的成分特性大大限制了其在建材、农业等传统领域的利用。国家标准规定，普通水泥中SO₃的含量要小于3.5％，而半干法脱硫灰中硫含量较高，且其含有较多的游离氧化钙，在长期水化过程中不断生成Ca(OH)₂，体积不断膨胀，对使用的安定性产生影响，因此半干法脱硫灰不能直接作为水泥使用或使用量较少，使其资源化利用受限。同时，亚硫酸钙水化反应慢且受热易分解，若处理不当，将产生大量的SO₂，造成环境的二次污染。

因此，目前只有少部分半干法脱硫灰得到初级的利用，绝大部分以堆积填埋的方式处理，既破坏环境又占用土地资源。同时，半干法脱硫灰中大量的钙、硫等资源未得到大宗化利用，造成了资源的浪费。因此，开发半干法脱硫灰的资源化利用技术具有非常重大的意义。

目前国内外的研究主要是通过高温氧化法、低温催化法、电化学氧化法等方法将半干法脱硫灰中的亚硫酸钙氧化成硫酸钙，使半干法脱硫灰转化成脱硫石膏。这些方法氧化成本高，产品经济性低，没有合适的氧化工艺设备，不适合工业化生产。且在脱硫石膏资源化的过程中，因半干法脱硫灰中CaO、碳酸钙的含量较高，其CaSO₄的含量远低于湿法脱硫的含量，其后续利用仍是难点。因此，寻找一种半干法脱硫灰高效、低耗、经济可行的利用技术，尤为迫切。

目前，我国作为钾肥消耗大国，消耗量超过世界消耗量的40％，目前为止依然有超过40％的钾肥依赖国外进口，使钾肥价格居高不下。随着土地产出率要求的不断提高，如何降低钾肥的生产成本，对我国农业发展愈发重要。

发明内容

针对现有技术中处理半干法脱硫灰的方法存在的技术问题，本发明的目的是在于提供一种以半干法脱硫灰为主要原料制备硫酸、硫酸钾等含硫化工产品实现半干法脱硫灰资源化利用的方法，该方法利用半干法脱硫灰为主要原料配入钾长石作为钾源，通过高温煅烧可以获得用于制备硫酸的二氧化硫以及获得高附加值的用于制备钾肥的硫酸钾产品，实现脱硫灰的高效资源化利用，且浸出渣可作为建筑材料或耐火材料的原料，无有害的气体、固体和液体产生，实现半干法脱硫灰的大宗化、无害化、高质化利用。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种资源化利用半干法脱硫灰制备含硫化工产品的方法，其包括以下步骤：

1)将半干法脱硫灰与钾长石混合均匀后进行低温焙烧，得到二氧化硫气体和混合固体；

2)将所述混合固体进行高温焙烧，得到含硫酸钾的固体；

3)将所述含硫酸钾的固体通过湿法浸出，得到浸出液和浸出渣；所述浸出液通过蒸发结晶得到硫酸钾产品，所述浸出渣作为建筑材料或耐火材料原料。