一种废旧轮胎粉的利用方法技术

本发明专利技术公开了一种废旧轮胎粉的利用方法，是将脱硫石膏粉、硫铁矿粉、废旧轮胎粉以质量比10:1～5:1～4的比例混合均匀后喷吹到沸腾炉中进行反应，通过控制沸腾炉内温度在800‑1000℃使石膏分解，并将反应后产生烟气中的SO2气体作为制备硫酸的原料气；本发明专利技术充分利用了硫铁矿和废轮胎中的硫，使烟气中SO2气体浓度大大提升，为制酸工艺提供了合格的原料气；本发明专利技术大大降低了脱硫石膏的分解温度，同时废旧轮胎裂解产生的H2、CO可作为能源回收，另一方面裂解放出的热量可以用于脱硫石膏分解；本发明专利技术同时解决了脱硫石膏与废旧轮胎堆放所带来的土地占用及环境污染问题，并解决了由于高额的堆场建设费和维护费用给生产企业带来的巨大经济负担，具有良好的经济效益和应用前景。

A Utilization Method of Waste Tire Powder

The invention discloses a method for utilizing waste tire powder, which mixes desulfurized gypsum powder, pyrite powder and waste tire powder in a ratio of 10:1 to 5:1 to 4 and sprays them into a fluidized bed furnace to react. The gypsum is decomposed by controlling the temperature in the fluidized bed furnace at 800 1000 C, and the SO2 gas generated from the flue gas after reaction is used as raw gas for preparing sulfuric acid. The invention greatly reduces the decomposition temperature of desulfurized gypsum, while the H2 and CO produced by the pyrite pyrolysis of waste tires can be used as energy recovery, on the other hand, the heat released by the pyrolysis can be used for the decomposition of desulfurized gypsum; at the same time, the invention solves the problem of desulfurized gypsum decomposition. The problems of land occupation and environmental pollution caused by plaster and waste tyre stacking have been solved, and the huge economic burden brought to the production enterprises by the high cost of construction and maintenance of the yard has been solved. It has good economic benefits and application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种废旧轮胎粉的利用方法
本专利技术属于分解石膏制备硫酸
，具体涉及一种废旧轮胎粉的利用方法，是利用硫铁矿、废旧轮胎作为复合添加剂使脱硫石膏还原分解回收硫资源制备硫酸的方法。
技术介绍
近年来，随着工业的迅速发展，造成了副产物脱硫石膏大量产生，由于没有找到合适的利用途径，造成了脱硫石膏大量堆存；脱硫石膏是钙基烟气脱硫工艺产生的主要副产品，其主要成分为CaSO4·2H2O，含水率为10％-20％，在不同的生产工艺下，脱硫石膏的化学成分差异较大，2008年，我国年产脱硫石膏己达到5000万吨，预计到2020年，我国每年排放出的脱硫石膏达1亿吨以上，因此，如何有效地综合利用烟气脱硫石膏将直接影响我国的经济和环境效益；目前，脱硫石膏广泛应用于水泥缓凝剂，混凝土等；国内外资源化利用做了大量的研究，热点之一是利用脱硫石膏制硫酸联产水泥；焦炭催化还原分解脱硫石膏工艺是目前较为常用的方法，但由于其分解温度高、能耗大、烟气SO2浓度低、对石膏质量要求高等问题使其难以推广利用，同时焦炭还原分解石膏的过程中焦炭氧化会产生大量的二氧化碳气体排放，造成温室效应。硫酸作为一种重要的化工原料，但是我国硫资源相对不足，对国外依存度过高，脱硫石膏中含有大量的硫元素，是一种非常具有潜力的硫资源；随着经济及工业化的发展，我国每年有4亿多条废旧轮胎对地球环境造成“黑色污染”，给社会及人们生活质量造成重大危害，对废轮胎这种资源也是一种极大的浪费，因此，实现废旧轮胎环保、高效利用已成为世界难题；在这样一种形势下开发废轮胎应用的新工艺就显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种废旧轮胎粉的利用方法，是利用硫铁矿、废旧轮胎作为复合添加剂使脱硫石膏还原分解回收硫资源制备硫酸的新方法，充分利用我国硫铁矿及废旧轮胎资源丰富的特点解决脱硫石膏在传统工业中难以利用，且分解温度高，分解后SO2浓度低及大量堆放所带来的环境问题，同时为硫酸的制备开发了大量潜在的硫资源，实现了废旧轮胎、硫铁矿、脱硫石膏三种资源环保、高效利用，与焦炭还原分解石膏的工艺相比，不仅大大降低了石膏的分解温度，同时减排了二氧化碳，减少了对环境的污染。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种废旧轮胎粉的利用方法，包括如下步骤：将脱硫石膏粉、硫铁矿粉、废旧轮胎粉以质量比10:1～5:1～4的比例混合均匀后喷吹到沸腾炉中进行反应，控制沸腾炉内温度在800-1000℃，反应后产生的烟气中SO2气体进入制酸系统制备硫酸。本专利技术以硫铁矿粉、废旧轮胎粉及脱硫石膏粉为原料通过喷吹的方式加入沸腾炉的炉膛中，废旧轮胎利用沸腾炉中高温烟气会发生裂解产生H2、CO等还原性气体并放出大量热能；同时脱硫石膏在硫铁矿及H2、CO等还原性气体作用下利用高温烟气及废旧轮胎裂解放出的热量会分解产生SO2气体用于制备硫酸，并将还原分解反应后的含钙固体产物作为水泥熟料用于水泥生产，脱硫石膏与硫铁矿、废旧轮胎在高温下还原分解所发生的主要反应为：CaSO4·2H2O(s)＝CaSO4(s)+2H2O(g)(1)废旧轮胎→SO2+SO+SO3+H2O+H2+CO+CH4+焦炭+其他烃类+灰分(2)CaSO4(s)+CO(g)→CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)(3)FeS2(s)＝1/(1-x)Fe1-xS(s)+(1-2x)/(2-2x)S2(g)(4)2FeS(s)+4CaSO4(s)＝Ca2Fe2O5(s)+CaO(s)+5SO2(g)+CaS(s)(5)2FeS(s)+7CaSO4(s)＝Ca2Fe2O5(s)+5CaO(s)+9SO2(g)(6)3CaSO4(s)+CaS(s)＝4CaO(s)+4SO2(g)(7)CaSO4(s)+H2(g)→CaO(s)+SO2(g)+H2O(g)(8)2CaSO4(s)+C(s)→2CaO(s)+2SO2(g)+CO2(g)(9)优选的，所述脱硫石膏的硫含量为35-55％、硫铁矿的硫含量为25-43％、废轮胎粉的硫含量为1-6％。优选的，所述脱硫石膏粉、硫铁矿粉、废旧轮胎粉的粒径为80～200目。优选的，所述脱硫石膏粉、硫铁矿粉、废旧轮胎粉以质量比10:3:2的比例混匀。优选的，所述喷吹方式为惰性气体作为载气或者沸腾床。优选的，所述废旧轮胎为汽车用废旧轮胎或自行车用废旧轮胎。优选的，所述惰性气体为氮气、氩气中的任一种。优选的，所述载气流量为3～5m3/min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术利用废旧轮胎粉与硫铁矿复合作为添加剂使脱硫石膏还原分解，解决了脱硫石膏与硫铁矿、废旧轮胎堆放所带来的土地占用、资源浪费及对水资源、空气等造成的的环境污染问题，并解决了由于高额的堆场建设费和维护费用给生产企业带来的巨大经济负担，同时缓解了我国硫资源极度短缺的现状。(2)本专利技术通过硫铁矿与废旧轮胎复配形成复合还原剂，大大降低了脱硫石膏的分解温度，减少能耗，降低生产成本。(3)利用本工艺分解脱硫石膏，通过硫铁矿与废旧轮胎协同作用使脱硫石膏还原分解，脱硫石膏分解率≥97.5％，烟气中SO2气体浓度增加30～50％，可以直接用作制备硫酸的原料气，固体残渣作为优质水泥熟料用于水泥生产。(4)利用废旧轮胎及硫铁矿丰富的硫资源，节约了其他优质焦炭，提高和稳定产物中的二氧化硫浓度直接用于硫酸的制备，且含钙固体产物可作为水泥熟料用于水泥生产，使产物充分利用，不会产生二次污染，实现企业烟气脱硫产生的大量脱硫石膏等固体废物的资源化综合利用，实现企业生产的循环经济及可持续发展。(5)本专利技术所采用的脱硫石膏来源广泛，不仅适用于由钢铁企业、电厂产生的脱硫石膏，也适用于由烟气脱硫产生的脱硫石膏，最大限度消化利用了脱硫石膏、硫铁矿与废旧轮胎中的各组分，且不产生二次污染，为硫铁矿与废旧轮胎的综合利用找到了新的途径，实现了资源的可循环利用。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术；除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。实施例1一种废旧轮胎粉的利用方法，包括如下步骤：将脱硫石膏粉、硫铁矿粉、废旧轮胎粉以质量比10:1～5:1～4的比例混合均匀后，以氮气为载气喷吹到沸腾炉中进行反应，所述载气流量为4m3/min，控制沸腾炉内温度在750-1100℃，反应后产生的烟气中SO2气体进入制酸系统制备硫酸。其中，所述脱硫石膏粉、硫铁矿粉、废旧轮胎粉的粒径为150目；脱硫石膏的硫含量为50％、硫铁矿的硫含量为35％、废轮胎粉的硫含量为3％。用烟气分析仪在线连续检测生成烟气中二氧化硫百分含量，反应结束自然冷却后测定固体渣料成分，用碘量法测定残渣中S含量，分析脱硫石膏的分解率及CaO含量。不同温度下脱硫石膏还原分解后气体产物二氧化硫体积含量及脱硫石膏的分解率及CaO含量结果如下表1所示。表1不同温度下脱硫石膏还原分解结果反应温度(℃)SO2体积含量(％)分解率(％)CaO含量(％)75023.894.260.780026.097.569.885027.599.571.595027.699.774.3100027.699本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废旧轮胎粉的利用方法，其特征在于，包括如下步骤：将脱硫石膏粉、硫铁矿粉、废旧轮胎粉以质量比10:1～5:1～4的比例混合均匀后喷吹到沸腾炉中进行反应，控制沸腾炉内温度在800‑1000℃，反应后产生的烟气中SO2气体进入制酸系统制备硫酸。

【技术特征摘要】
1.一种废旧轮胎粉的利用方法，其特征在于，包括如下步骤：将脱硫石膏粉、硫铁矿粉、废旧轮胎粉以质量比10:1～5:1～4的比例混合均匀后喷吹到沸腾炉中进行反应，控制沸腾炉内温度在800-1000℃，反应后产生的烟气中SO2气体进入制酸系统制备硫酸。2.根据权利要求1所述的一种废旧轮胎粉的利用方法，其特征在于，所述脱硫石膏的硫含量为35-55％、硫铁矿的硫含量为25-43％、废轮胎粉的硫含量为1-6％。3.根据权利要求1所述的一种废旧轮胎粉的利用方法，其特征在于，所述脱硫石膏粉、硫铁矿粉、废旧轮胎粉的粒径为80～200目。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝，周建安，宋伟明，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42