CN109111133A - 一种烟气脱硫副产物和钢渣协同处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种烟气脱硫副产物和钢渣协同处理方法，包括以下步骤：1)将烟气脱硫副产物和钢渣分别烘干；2)将脱硫副产物和钢渣放入磨机进行粉磨，即可。与现有技术相比，本发明根据Ca系脱硫副产物特性，与钢渣处理目前面临的不能大规模工程化应用问题相结合，不仅能够降低钢渣粉磨时间，而且能够提高粉磨成的钢渣粉强度，达到两种固废大宗量、高附加值利用的目的。达到固废的有效化利用，使两种不易处理的固废能够物尽其用，相互协作，变废为宝。本发明能够使钢渣大规模生产和工程应用，解决大量钢渣和烟气脱硫副产物堆放污染环境的问题，具有良好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种烟气脱硫副产物和钢渣协同处理方法。
背景技术
我国钢渣占粗钢产量的10％～15％，2017年我国粗钢产量8.3亿吨，钢渣产量约1亿吨，而我国钢渣综合利用率约30％。大量钢渣逐年堆放，造成环境污染。目前钢渣大宗量、高附加值利用的有效途径是生产钢渣粉，应用于建材、建筑、混凝土、道路等。利用钢渣生产钢渣粉目前存在着生产过程中难以粉磨电耗高、生产出的钢渣粉早期强度低的突出问题，严重制约其大规模生产和工程应用。
目前大型电力、冶金企业建成投入运行的脱硫设施基本上采用的是Ca系的湿法、干法、半干法脱硫技术，产生的脱硫副产物主要化学成分是CaSO4、CaSO3、CaCO3及CaO，没有好的处置方式，以堆放和填埋为主，既占用工业用地而且处理不妥将会对水源、土壤及大气造成二次污染。
公开号CN 104415963A的发明专利申请《酸渣和脱硫灰联合处置方法》发明了一种润滑油再生行业废酸渣和干法/半干法烟气脱硫灰联合处置的方法。此方法通过对脱硫灰制浆、曝气、破乳、中和进行分离，油相作为，进行相分离，油相作为燃料利用，水相返回脱硫灰制浆。公开号CN 106007518B发明专利申请《一种脱硫灰的处置装置和处理方法》发明了把半干法烟气脱硫灰混入矿渣粉进行利用的方法，为半干法烟气脱硫灰找到一个大量利用的出路。公开号CN106698979A发明专利申请《烧结脱硫灰处理系统和方法》提供了一种在矿渣形成的过程中加入半干法烧结脱硫灰一起经水淬处理，形成高炉水渣的处理系统和方法。公开号CN 102503220B发明专利申请《复合钢渣助磨剂》，以硅粉、石英砂粉、粉煤灰中的一种为载体；以三乙醇胺、丙三醇、二甘醇或辛醇中的至少一种为表面活性剂；以纤维素，木质素磺酸钙，木质素磺酸钠，糖蜜或糖钙中的至少一种为助磨剂；以磷酸盐、多聚磷酸盐或十二烷基磺酸钠中的至少一种为调整剂。
现有对烟气脱硫副产物大规模应用处理技术主要用于矿渣或矿渣粉生产中。如武钢申报的专利公开号CN106007516B《一种烧结烟气干法脱硫灰处理方法》，向矿渣内加入不超过质量分数4％的烧结烟气干法脱硫灰一起粉磨获得脱硫渣矿渣粉。沙钢申报的专利公开号CN106698979A《烧结脱硫灰处理系统和方法》，向渣沟内高炉高温液态渣铁混合物中加入烧结脱硫灰。直接掺入矿渣粉会造成矿渣微粉的活性指数和氯离子含量两项指标不利，在矿渣形成过程中加入会造成脱硫形成的不稳定态CaSO3分解出酸洗气体SO2，污染环境。
发明目的
本发明的目的在于提供一种烟气脱硫副产物和钢渣协同处理方法，解决目前烟气脱硫副产物堆存、钢渣大规模生产钢渣粉难粉磨和应用强度低的问题。
本发明提供的一种烟气脱硫副产物和钢渣协同处理方法，包括以下步骤：
1)将烟气脱硫副产物和钢渣分别烘干；
2)将脱硫副产物和钢渣放入磨机进行粉磨，即可。
步骤1)中所述烟气脱硫副产物为使用Ca系脱硫剂脱除烟气中SO2产生的副产物。
优选的，所述烟气脱硫副产物含有以下重量百分比物质：Ca(OH)2 26.71～36.46％、CaSO3 23.68～28.56％、CaSO4 10.36～18.79％、CaCO3 2.53～7.48％，余量为不可避免的杂质。由于产生的CaO易与空气中的水分反应生成Ca(OH)2，烟气脱硫过程中，不可避免的会有H2O,所以绝大多数情况下，CaO是以Ca(OH)2形式存在。
步骤1)中所述钢渣满足YB/T022《用于水泥中的钢渣》技术要求；
优选的，所述钢渣含有以下重量百分比物质：CaO 37.18～44.03％、SiO2 11.15～13.35％、Al2O3 1.71～2.59％、P 0.71～1.37％、S 0.035～0.11％、MgO 7.11～9.10％、TFe12.81～17.33％，余量为不可避免的杂质。
步骤1)中，脱硫副产物和钢渣分别烘干，烘干均温度<100℃；
进一步的，将经过步骤1)烘干后的脱硫副产物和钢渣分别输送至不同料仓；
进一步的，料仓能够计量，脱硫副产物计量单位为千克；
步骤2)中，进入磨机中的脱硫副产物质量小于钢渣质量的3％，优化的脱硫副产物质量为钢渣质量的0.05％～0.95％。
进一步的，将步骤2)粉磨后的钢渣粉放入料仓对外销售应用。
国内对水泥和矿渣助磨剂研究较多，对钢渣助磨剂研究较少，且仅限于有机物助磨剂对钢渣粉磨的影响。本发明根据脱硫副产物中CaSO4的助磨性和CaO对钢渣潜在活性的激发作用，与钢渣进行协同处置。助磨剂作用的机理是通过吸附物料颗粒表面防止物料颗粒裂缝再结合，同时提供物料之间的斥力，减小物料颗粒之间的粘聚作用，并为消除物料细小颗粒吸附磨料表明提供帮助。
与现有技术相比，本发明根据Ca系脱硫副产物特性，与钢渣处理目前面临的不能大规模工程化应用问题相结合，不仅能够降低钢渣粉磨时间，而且能够提高粉磨成的钢渣粉强度，达到两种固废大宗量、高附加值利用的目的。达到固废的有效化利用，使两种不易处理的固废能够物尽其用，相互协作，变废为宝。本发明能够使钢渣大规模生产和工程应用，解决大量钢渣和烟气脱硫副产物堆放污染环境的问题，具有良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明烟气脱硫副产物和钢渣协同处理方法工艺流程，图中：
1-输送机、2-烘干机、3-计量料仓、4-磨机、5-料仓。
具体实施方式
下面结合实施例、试验对本发明进一步说明。
实施例1
一种烟气脱硫副产物和钢渣协同处理方法，包括以下步骤：
1)将脱硫副产物与钢渣分别经过80℃烘干；
2)将烘干后的脱硫副产物和钢渣按照质量比0.5％放入磨机中粉磨，即可。
与只粉磨与实施例1相同质量的钢渣相比，本实施例加入脱硫副产物的钢渣粉磨相同时间，粉磨功指数降低13％，实施例1钢渣粉7天抗压强度提高11％、28天抗压强度提高17％。
实施例2
一种烟气脱硫副产物和钢渣协同处理方法，包括以下步骤：
1)将脱硫副产物与钢渣经过75℃烘干；
2)将烘干后的废脱硫剂和钢渣按照质量比1％放入磨机中粉磨；
与只粉磨与实施例2相同质量的钢渣相比，本实施例加入脱硫副产物的钢渣粉磨相同时间，粉磨功指数降低18％，实施例2钢渣粉7天抗压强度提高16％、28天抗压强度提高23％。
实施例1和实施例2用脱硫副产物主要组成见下表1
表1 脱硫副产物主要组(wt％)
| Ca(OH)<sub>2</sub> | CaSO<sub>3</sub> | CaSO<sub>4</sub> | CaCO<sub>3</sub> |
| 26.71～36.46 | 23.68～28.56 | 10.36～18.79 | 2.53～7.48 |
实施例1和实施例2用钢渣主要组成见下表2
表2 钢渣化学成分(wt％)
| CaO | SiO<sub>2</sub> | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | P | S | MgO | TFe |
| 37.18～44.03 | 11.15～13.35 | 1.71～2.59 | 0.71～1.37 | 0.035～0.11 | 7.11～9.10 | 12.81～17.33 |
对比单独钢渣粉磨与脱硫副产物和钢渣混合粉磨，相同条件下粉磨，结果如下：单独钢渣粉磨50min,比表面积达到416m2/kg,7d抗压强度27.5MPa,活性68；28d抗压强度39.8MPa，活性81。加入0.5％的脱硫副产物和钢渣混合粉磨，粉磨50min,比表面积达到443m2/kg，7d抗压强度30.3MPa,活性75；28d抗压强度45.7MPa，活性93。
本发明根据Ca系脱硫副产物特性，与钢渣处理目前面临的不能大规模工程化应用问题相结合，不仅能够降低钢渣粉磨时间，而且能够提高粉磨成的钢渣粉强度，达到两种固废大宗量、高附加值利用的目的。
Claims (10)
1.一种烟气脱硫副产物和钢渣协同处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)将烟气脱硫副产物和钢渣分别烘干；
2)将脱硫副产物和钢渣放入磨机进行粉磨，即可。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述烟气脱硫副产物为使用Ca系脱硫剂脱除烟气中SO2产生的副产物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述烟气脱硫副产物含有以下重量百分比物质：Ca(OH)2 26.71～36.46％、CaSO3 23.68～28.56％、CaSO4 10.36～18.79％、CaCO3 2.53～7.48％，余量为不可避免的杂质。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述钢渣满足YB/T022《用于水泥中的钢渣》技术要求。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述钢渣含有以下重量百分比物质：CaO 37.18～44.03％、SiO2 11.15～13.35％、Al2O3 1.71～2.59％、P 0.71～1.37％、S0.035～0.11％、MgO 7.11～9.10％、TFe 12.81～17.33％，余量为不可避免的杂质。
6.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，步骤1)中，脱硫副产物和钢渣分别烘干，烘干均温度<100℃。
7.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，将经过步骤1)烘干后的脱硫副产物和钢渣分别输送至不同料仓。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，料仓能够计量，脱硫副产物计量单位为千克。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，进入磨机中的脱硫副产物质量小于钢渣质量的3％。
10.根据权利要求1或9所述的方法，其特征在于，步骤2)中，进入磨机中的脱硫副产物质量为钢渣质量的0.05％～0.95％。
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