半干法烟气脱硫灰制蒸压砖.pdf

2 0 1 0N O 6粉煤灰综合利用F L Y A S HC o M P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I O N半干法烟气脱硫灰制蒸压砖A u t o c l a v e dB r i c kf t 咖S e m i-d r yF l u eG a sD e s u l f u r i z a t i o nS l a g李佩欣，张志国，王哲，张双权，赵风清(河北科技大学，河北石家庄0 5 0 0 1 8)摘要：半干法脱硫灰中加入2 0 的F e：O，0 7 5 的双氧水，在蒸压条件(1 7 5 4，6h)下脱硫灰中有4 7 6 4 的哑硫酸钙转化为硫酸钙；利用改性脱硫灰3 6、粉煤灰2 4、砂子3 2、石子8，水料比0 1 0，制成的蒸压砖抗压强度达到1 5 7M P a。本工艺利用改性脱硫灰中的氧化钙和硫酸钙代替石灰、石膏等材料，节约了天然资源，实现了废物的资源化利用。关键词：半干法；脱硫灰；亚硫酸钙、改性、蒸压砖中图分类号：T U 5 2 2 1+9文献标识码：A文章编号：1 0 0 5-8 2 4 9(2 0 J 0)0 6-0 0 4 4 旬3我国工业企业每年向大气中排放大量S O：，已造成大面积酸雨危害，每年造成各种损失达1 0 0 0 亿元，对生态环境造成极大的威胁，已成为社会经济发展的制约因素。减少工业烟气S O：排放的脱硫工艺，主要有湿法、半干法和干法3 种。就脱硫效率来说，湿法最高，达9 0 以上，其次为半干法、干法，大约在6 0 一8 5；在投资和运行费用方面，湿法脱硫大于其它两种方法口J。由于半干法脱硫工艺占地少、投资及运行费用低，在钙硫比适中的情况下能得到较高的脱硫率，因此半干法脱硫工艺适合我国旧电厂改造和新建中小型锅炉的烟气脱硫旧J。半干法烟气脱硫工艺产生的脱硫产物中含有大量氧化钙和亚硫酸钙等成分，脱硫灰中的亚硫酸钙性质不稳定，在一定条件下会转化成硫酸钙，使得该种脱硫灰在建材方面的应用受到一定限制。本文旨在对半干法脱硫灰中的亚硫酸钙进行部分氧化改性，充分利用其中的氧化钙、硫酸钙等成分，取代石灰、石膏等材料，进而生产标准承重砖，实现废物的资源化利用。1 试验原材料原材料包括：脱硫灰(邯钢集团半干法烧结烟气通讯作者：赵风清。河北科技大学教授、博士，石家庄市固体废弃物资源化工程技术研究中心主任，主要从事固体废物资源化与化学建材的教学科研工作。z h a o f q 3 3 6 6 1 2 6 c o r n。收稿日期：2 0 1 0 D 8 1 74 4 脱硫灰，b C a O 为1 6 1 7，C a S O，为1 5 8 2，C a S O。为3 9 5 4，粒径分布见图1)、粉煤灰(西柏坡电厂粉煤灰，C a O 为4 7 1，烧失量6 7 9)、石灰(有效C a O 含量6 7)、砂子(普通河砂，粒径5 0m m，细度模数2 6)、石子(粒径在5m m 一1 0m m)、催化剂(有T i O：、M n O：、A I：0 3、F e 2 0，和V 2 0 5)、氧化剂(工业双氧水，有效含量2 7 5)。表1主要原材料化学组成材料C a OM g OS i 0 2F e 2 0 3A 1 2 0 3S 0 3L O I邯钢脱硫灰4 2 2 80 1 86 6 43 8 21 0 22 3 2 62 0 7 0粉煤灰4 7 l1 2 45 6 51 6 82 5 3 00 6 96 7 9舡01 0l B 0I t o I z o l n o 如增t o 凶卫0n O图1 脱硫灰颗粒粒度分布图2 试验及结果分析2 1 脱硫灰改性方法将一定量的催化剂或氧化剂加入到脱硫灰中，再粉煤灰综合利用F L YA S HC o M P R E H E N S I V EU T I L I Z A T I o N2 0 1 0N O 6加入适量水，混合均匀，然后用2 0M P a 压力将混合料压制成型；试块在蒸压釜中于1 7 5 4 蒸压6h，然后将试块破碎、干燥，测定脱硫灰中亚硫酸钙的转化率。试验主要研究在蒸压条件下催化剂、氧化剂对脱硫灰中亚硫酸钙向硫酸钙转化的影响。2 1 1 催化剂亚硫酸钙在低温、干燥环境下难以被氧化成硫酸钙，加入一定量的催化剂对转化有促进作用一引。试验选取了5 种金属氧化物作为催化剂，加入到脱硫灰中，研究在蒸压条件下催化剂对亚硫酸钙的转化效果，水料比为0 1 2，试验结果见图2。图2 催化剂对亚硫酸钙转化率的影响在蒸压条件下，催化剂对亚硫酸钙的转化有促进作用，但催化转化效果各有不同：A 1：O，效果最弱，T i O：和F e：0，效果最好，两者催化效果接近，后者价格相对较低，因此后续试验确定采用F e：0，。F e：O，掺加量为1 5 时亚硫酸钙转化率为2