[发明专利]基于铁锰改性赤泥的水泥窑烟气干法脱硫方法

说明书

基于铁锰改性赤泥的水泥窑烟气干法脱硫方法属于工业烟气污染物控制技术领域。该方法在不改变赤泥碱性的基础上，通过水合法置换出赤泥中对水泥性能有不良影响的钠、钾离子，经过铁锰水合改性后制备的脱硫剂，脱硫率提高，脱硫产物分解率降低。其中乙酸锰‑赤泥改性脱硫剂，在温度为600℃，2％O₂含量，脱硫率可达到93％，脱硫产物分解率为2.88％。将改性后的赤泥应用于水泥窑烟气脱硫，不仅可以进一步提高赤泥的烟气脱硫效率，降低脱硫产物的分解提高脱硫产物稳定性，同时由于改性赤泥成分与水泥生料成分相近，脱硫产物可直接参与水泥生料生产熟料的生产进程，解决了脱硫产物的二次污染问题，以废治废为赤泥资源化利用开辟新途径。

技术领域

本发明属于工业烟气污染物控制技术领域，具体涉及一种基于铁锰改性赤泥的水泥窑烟气干法脱硫方法。

背景技术

SO₂作为水泥工业的第二大大气污染物，目前水泥窑烟气SO₂的脱除按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫主要分为干法脱硫、半干法脱硫和湿法脱硫。其中干法脱硫避免了湿法脱硫带来的腐蚀、结露问题，但脱硫效率相对较低。若要得到理想的脱硫效率，无论哪种脱硫技术均需要脱硫剂作为载体。目前烟气脱硫中常用脱硫剂是石灰石-石灰脱硫剂。随着电厂脱硫对石灰石消耗量的增大，石灰石作为一种不可再生的自然资源，其过度开发现象日益严重，对生态环境造成巨大影响。且在脱硫过程中存在脱硫产物降解速度快，SO₂在窑中循环往复导致假象脱硫窑体膨胀，及脱硫产物不能得到合理利用造成二次污染等问题。

赤泥是铝土矿生产氧化铝过程中产生的工业碱性废渣，pH值介于11-13之间，主要成分为二氧化硅、氧化铁、氧化铝、氧化钙、氧化钠等。赤泥因其高碱性目前并未得到合理利用，只能采用露天堆放处置。面对不容乐观的现状，赤泥的有效处置和资源化利用成为众多学者研究的方向。将赤泥制备成吸收剂用于烟气脱硫，并与水泥厂现有协同处置工艺相结合，实现赤泥多功能利用、变废为宝是本发明的主要研究方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于铁锰改性赤泥的水泥窑烟气干法脱硫方法，该方法同步解决了赤泥的处理、干法脱硫效率低、脱硫产物易分解且形成二次污染问题，以废治废，变废为宝，脱硫效率高，成本低，脱硫产物可随水泥生料后续生产，经济效益高，适用于工业化生产。

本发明通过如下技术方案实现：

本发明的基于铁锰改性赤泥的水泥窑烟气干法脱硫方法包括以下步骤：

(1)改性步骤：将赤泥放入烘箱，干燥12h后取出研磨至过100目筛；向烧杯中加入干燥研磨后的赤泥、乙酸锰和水，其中赤泥用量10g，乙酸锰与赤泥质量比为3：20，即乙酸锰用量为1.5g，水100ml，磁力搅拌3.5h，经离心分离后取下层沉淀物于50℃条件下干燥12h，研磨至过80目筛，制得乙酸锰-赤泥改性脱硫剂。

向烧杯中加入干燥研磨后的赤泥、二氧化锰和水，其中赤泥用量10g，二氧化锰与赤泥质量比为3：20，即二氧化锰用量为1.5g，水100ml，磁力搅拌3.5h，经离心分离后取下层沉淀物于50℃条件下干燥12h，研磨至过80目筛，制得二氧化锰-赤泥改性脱硫剂。

向烧杯中加入干燥研磨后的赤泥、铁粉和水，其中赤泥用量10g，铁粉与赤泥质量比为3：20，即铁粉用量为1.5g，水100ml，磁力搅拌3.5h，经离心分离后取下层沉淀物于50℃条件下干燥12h，研磨至过80目筛，制得铁粉-赤泥改性脱硫剂。

向烧杯中加入干燥研磨后的赤泥、氧化铁和水，其中赤泥用量10g，氧化铁与赤泥质量比为3：20，即氧化铁用量为1.5g，水100ml，磁力搅拌3.5h，经离心分离后取下层沉淀物于50℃条件下干燥12h，研磨至过80目筛，制得氧化铁-赤泥改性脱硫剂。