一种废石膏、高硫煤综合利用方法技术

本发明专利技术公开一种废石膏、高硫煤综合利用方法，包括如下技术措施：将高硫煤与废石膏混合制成料坯，在煅烧窑中煅烧，获得商品固体石灰CaO并生成副产物气体SO2、CO2；利用生成的气体SO2，采用胺吸收法制取高浓度SO2，获得商品液体SO2；利用高浓度SO2制取商品工业硫酸H2SO4；利用产出的固体石灰CaO和煅烧窑烟气中CO2生产商品碳酸氢钙Ca(HCO３)２；利用产出的固体石灰CaO与焦炭配料，生产商品电石CaC２；利用生产电石CaC２的余热烘干废石膏块，降低废石膏预处理的能耗。本方法达到了变废为宝、减轻了环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业废弃物的处理方法，具体说，是一种废石膏、高硫煤综合利用方法，属于环境保护

技术介绍
废石膏主要是烟气脱硫石膏和磷化工生产过程中产生的磷石膏。烟气脱硫石膏是大型燃煤用户例如火电厂烟气经脱硫处理产生的石膏，截止2008年底我国火电厂年产出脱硫石膏达4000万吨，“十一五”末脱硫石膏年产出量达到6000万吨左右，目前我国脱硫石膏利用率仅为30％，大量脱硫石膏被堆放或填海，不仅占用大量土地，而且脱出来的硫又回到地面或水域，造成2次污染。磷石膏CaSO4·2H2O是硫磷化工企业在硫酸分解磷矿萃取磷酸(湿法磷酸)的副产物。磷酸是生产高浓度磷复肥的主要原料之一，因此，磷石膏的产生量与高浓度磷复肥产量息息相关。前些年，由于我国农业高速发展，对磷肥的需求旺盛，以至于高浓度磷复肥产量增长较快；近几年，由于我国农作物种植结构调整以及测土配方施肥、科学施肥技术推广等多种原因，高浓度磷复肥逐年增长的势头有所减缓。2010-2013年我国磷石膏产生量见表1：表1综上数据从2010-2013年4年时间，磷石膏产量3.2亿吨，综合利用仅为0.65亿吨，堆放数量为2.55亿吨，其中含有少量磷酸溢出地面，造成磷污染。高硫煤是指含硫量＞3％的煤，我国煤碳资源占世界第二位，但人均占有可开采量仅52吨(世界人均占有173吨)，其中约8％是高硫煤，直接燃烧产生的酸雾将污染大气，不符合环保要求，脱硫处理再做为燃料出售又将增大煤炭企业的成本，宁肯弃而不采，也不愿意做亏本生意，造成巨大的资源浪费，故怎样利用好高硫煤又不产生硫污染是我国长期研究的重大课题。
技术实现思路
本专利技术提出一种废石膏、高硫煤综合利用方法，以达到变废为宝、减轻环境污染的目的。本专利技术的技术解决方案，包括如下技术措施：-将高硫煤与废石膏混合制成料坯，在煅烧窑中煅烧，获得商品固体石灰CaO并生成副产物气体SO2、CO2；-利用生成的气体SO2，采用胺吸收法制取高浓度SO2，获得商品液体SO2；-利用高浓度SO2制取商品工业硫酸H2SO4；-利用产出的固体石灰CaO和煅烧窑烟气中CO2生产商品碳酸氢钙Ca(HCO3)2；-利用产出的固体石灰CaO与焦炭配料，生产商品电石CaC2；-利用生产电石CaC2的余热烘干废石膏块，降低废石膏预处理的能耗。本专利技术的有益效果：综合采用上述技术措施，使废石膏、高硫煤得到充分利用，变废为宝，极大地减轻了环保压力，且这些技术措施搭配合理，整个工艺质、能平衡，不产生二次废弃物，也无能源浪费，经济、环保意义重大；本专利技术彻底解决了废石膏的污染问题，具有广阔的推广应用前景。附图说明图1是本专利技术的流程图图2是电石工序流程图图3是液体SO2工序流程图图4是硫酸工序流程图图5是碳酸氢钙Ca(HCO3)2工序流程图图6是SO2、CO2气体回收工序流程图图7是石膏分解工序流程图。具体实施方式本专利技术旨在综合利用废石膏、高硫煤，变废为宝，减轻污染，参见图1，它包括如下技术措施：-将高硫煤与废石膏混合制成料坯，在煅烧窑中煅烧，获得商品固体石灰CaO并生成副产物气体SO2、CO2；-利用生成的气体SO2，采用胺吸收法制取高浓度SO2，获得商品液体SO2；-利用高浓度SO2制取商品工业硫酸H2SO4；-利用产出的固体石灰CaO和煅烧窑烟气中CO2生产商品碳酸氢钙Ca(HSO3)2；-利用产出的固体石灰CaO与焦炭配料，生产商品电石CaC2；-利用生产电石CaC2的余热烘干废石膏块，降低废石膏预处理的能耗。下面详细说明本专利技术的工艺过程，参见图1至图7。将高硫煤送入粉碎机粉碎成煤粉，由皮带运输机送入煤粉库；煤粉库出口由计量皮带机输送到混料机中；将粉状石膏送入滚筒条筛中分离其中杂物(大块)；筛分后的石膏由计量皮带机输送到混料机中；混料机出口的混合物料由皮带运输机送到真空炼泥制成形机；由皮带运输机把成形石膏块送至机械窑车上；由窑车将成形石膏块输送至脱水隧道；在脱水隧道中由电石车间来的尾气提供热量对物料脱水为半水石膏块；半水石膏块由机械窑车输送至烘干预热窑内烘干；烘干后的石膏块由窑车输送至煅烧分解窑内，高温分解，生成固体石灰CaO和气体SO2、CO2。烟气石膏的反应式：CaSO3＝CaO+SO2↑-Q2CaSO4+C＝2CaO+SO2↑+CO2↑-Q磷石膏的反应式：2CaSO4+C＝2CaO+SO2↑+CO2↑-Q生成固体石灰CaO和气体SO2、CO2。石灰CaO块由机械窑车输送至破碎机破碎形成电石生产所需的块状大小，由斗式输送机输至石灰料仓，做为生产电石的原料；块状石灰由计量运输机送入电石炉内，焦炭由计量运输机送入电石炉内，烧制电石，反应式如下：CaO+2C＝CaC2+CO↑-Q产出的电石密闭封装储存。电石炉排出的尾气燃烧后送至脱水窑内降温后由风机送至CO2吸收塔，吸收其中的CO2。破碎机出口的粉状石灰由螺旋输送机送到石灰化灰制浆槽，水解制成氢氧化钙溶液，反应式如下：CaO+H2O＝Ca(OH)2高温分解窑生成的SO2、CO2气体经锅炉降温产生蒸汽送至洗涤塔再次降温洗涤；洗涤后窑气进入SO2胺液吸收塔吸收SO2后胺液为含SO2的胺富液；胺液吸收塔出口含CO2的气体由风机送至CO2吸收塔；由制得的氢氧化钙Ca(OH)2溶解吸收，制成碳酸氢钙Ca(HCO3)2料浆，反应式如下：Ca(OH)2+2CO2＝Ca(HCO3)2↓尾气中含N2、少量O2排空；碳酸氢钙Ca(HCO3)2料浆经离心分离后，溶液返回制浆工序；分离后固体碳酸氢钙Ca(HCO3)经气流烘干机烘干、包装出厂。吸收SO2的胺富液由泵输送至解吸塔由工序产生的蒸汽加热解吸出SO2气体(含水蒸汽)；含水蒸汽SO2气体经冷凝器冷凝蒸汽成水，分离出SO2气体；分离出的SO2进入洗涤器洗涤后得到纯净SO2气体；纯净SO2气体由SO2压缩机机压缩冷凝可制得液体SO2，罐装出厂。纯净SO2气体配入氧气(空气)经干燥塔用浓硫酸干燥后经SO2风机送至SO2转化工序；转化工序在V2O5催化剂作用下在400-600℃将SO2转化为SO3，SO3被浓硫酸吸收制得工业硫酸产品出厂。反应式如下：2SO2+O2＝2SO3+QSO3+H2O＝H2SO4+Q本专利技术的优点是:(1)由于工业石灰(CaO)是电厂脱硫的原料，电石生产的原料，碳酸氢钙的原料，减少了生产石灰对碳酸钙矿石的开采量，保护环境，节约资金；(2)由于气体SO2经胺吸收，解吸后生产的高浓度SO2，生成液体SO2工业品和工业硫酸，用途广泛，节约资源硫的消耗；(3)由于CO2与石灰浆生产的碳酸氢钙工业品没有碳排放；(4)由于采用高硫煤作煅烧燃料和还原剂，经济效益可观；(5)由于生产电石的烟气热量用于石膏脱水提供资源充分利用了余热，利于降低成本；本专利技术的生产过程是废石膏(CaSO4、2H2O大于90％)与高硫煤按比例混合、成形、脱水、预热、煅烧、分解后S元素生产液体SO2和工业硫酸、Ca元素生产石灰，石灰可直接返回脱硫工序，石灰和C元素生产碳酸氢钙和电石，实现废物各元素的综合利用、循环利用，没有浪费，真正变废为宝，生产成本较低，还有良好的经济效益；(6)综合利用能力强，数量大，可全部回收利用，实现废石膏零排放，整个生产过程无二次污染和资源浪费；(7)使用烟气脱硫石膏，则生产石灰用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废石膏、高硫煤综合利用方法，包括如下技术措施：‑将高硫煤与废石膏混合制成料坯，在煅烧窑中煅烧，获得商品固体石灰CaO并生成副产物气体SO2、CO2；‑利用生成的气体SO2，采用胺吸收法制取高浓度SO2，获得商品液体SO2；‑利用高浓度SO2制取商品工业硫酸H2SO4；‑利用产出的固体石灰CaO和煅烧窑烟气中CO2生产商品碳酸氢钙Ca(HCO３)２；‑利用产出的固体石灰CaO与焦炭配料，生产商品电石CaC２；‑利用生产电石CaC２的余热烘干废石膏块，降低废石膏预处理的能耗。

【技术特征摘要】
1.一种废石膏、高硫煤综合利用方法，包括如下技术措施：-将高硫煤与废石膏混合制成料坯，在煅烧窑中煅烧，获得商品固体石灰CaO并生成副产物气体SO2、CO2；-利用生成的气体SO2，采用胺吸收法制取高浓度SO2，获得商品液体SO2；-利用高浓度SO2制取商品工业硫酸H2SO4；-利用产出的固体石灰CaO和煅烧窑烟气中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘松，刘凡详，
申请(专利权)人：刘松，
类型：发明
国别省市：四川;51