[发明专利]一种利用半干法氧化脱硫灰制备石膏自流平材料的方法

说明书

本发明涉及一种利用半干法氧化脱硫灰制备石膏自流平材料的方法，步骤包括制备半干法氧化脱硫灰，配料和分段混料，制备出强度高、流动性好的石膏自流平材料，综合成本较低，是半干法脱硫灰在石膏自流平应用领域的突破，拓展了半干法脱硫灰的有效利用途径。

技术领域

本发明属于工业固废综合治理领域，具体涉及一种利用半干法氧化脱硫灰制备石膏自流平材料的方法。

背景技术

烟气脱硫分为湿法、半干法和干法。湿法脱硫应用最早、最广，脱硫副产物为脱硫石膏，主要成分为二水CaSO₄，经加热脱水后转化为半水CaSO₄，普遍应用于建材领域，且技术已相对较为成熟，但由于其腐蚀性和废水排放问题，采用湿法脱硫的钢铁企业逐渐减少。同时半干法脱硫工艺相比湿法脱硫工艺具有投资少、占地面积小、无废水排出、运行费用低等优势，近年来采用半干法脱硫的企业逐渐增多，也因此产生了大量的半干法脱硫灰。半干法脱硫灰成分复杂，且含有较多的CaSO₃，因CaSO₃水化反应慢且稳定性差，使半干法脱硫灰难以资源化利用。目前半干法脱硫灰主要以堆存、委托外运为主，但面对如此庞大产量的脱硫灰和日益严峻的环保压力，传统处理办法已经不能作为半干法脱硫灰的有效处理途径了，因此实现半干法脱硫灰的资源化利用，对半干法脱硫工艺的普及、实现节能减排具有重要的现实意义。

现有石膏自流平材料是利用建筑石膏或脱硫石膏为胶凝材料制备而成，综合成本较高。中国专利公开文本CN101648783A公开了一种用脱硫石膏制备石膏基自流平材料的方法，公开以电厂的脱硫产物—脱硫石膏为主要原料。先将脱硫石膏在煅烧窑内进行煅烧，然后用占材料总重50-78％煅烧处理后的石膏粉与占材料总重1-10‰的减水剂、0.1-5‰的缓凝剂、0.2-50‰的保水剂、0-10％的增强剂、2-15‰的可再生分散乳胶粉、0.05-0.2％消泡剂、25-45％的河砂以及其0-20％的填充材料相混合，得到性能优异的石膏基自流平产品。该技术使用的电厂脱硫产物为采用湿法脱硫工艺产生的副产物，即脱硫石膏，在煅烧窑内进行煅烧得到半水石膏，再加以利用制备石膏基自流平。该技术并不能解决半干法脱硫灰的相关问题。

半干法脱硫灰因成分复杂、性质不稳定目前普遍处理方式为堆存或委托外运，不能从根本上解决半干法脱硫灰的处置问题。目前未见报道利用半干法脱硫灰制备石膏自流平材料，市面上的石膏自流平材料主要是利用建筑石膏、湿法脱硫石膏或磷石膏制备而成，无法解决干法半脱硫灰的资源化利用问题，且生产成本较高。

半干法脱硫灰经氧化后，将脱硫灰中的亚硫酸钙氧化为II型无水硫酸钙，具有石膏的胶凝性质，可用于用于石膏基自流平砂浆。

发明内容

基于以上现有技术的缺陷，本发明提供了一种利用钢厂或电厂的半干法脱硫灰，通过氧化处理将脱硫灰中的亚硫酸钙氧化为II型无水硫酸钙，然后将氧化后的脱硫灰替代部分建筑石膏或脱硫石膏的一种利用半干法氧化脱硫灰制备石膏自流平材料的方法。

具体通过如下技术方案实现：

一种利用半干法氧化脱硫灰制备石膏自流平材料的方法，包括如下步骤：

(1)制备半干法氧化脱硫灰，将半干法脱硫灰置入到预热装置内，通过与高温烟气进行热交换实现半干法脱硫灰的预热，预热后的半干法脱硫灰的温度为200～300℃；然后将预热后的半干法脱硫灰置入到反应装置内，反应装置内的温度为500～650℃，反应装置内通入空气，利用空气中的氧气对半干法脱硫灰进行氧化处理，反应时间0.6～1.3h；然后将氧化后的半干法氧化脱硫灰置入到冷却装置内进行冷却；然后将冷却后的半干法氧化脱硫灰置入到球磨机内进行粉磨，粉磨后进行筛分，筛分使得半干法氧化脱硫灰粒度在0.3mm方孔筛筛余小于1.0％，在0.15mm方孔筛筛余小于10％，得到最终粒度的半干法氧化脱硫灰粉粒；