脱硫灰的资源回收方法及资源回收系统技术方案

本发明专利技术揭示了一种脱硫灰的资源回收方法及资源回收系统。所述资源回收方法包括，水洗工序：对脱硫灰进行水洗，固液分离后得到富含亚硫酸钙、硫酸钙的固态残渣和富含氢氧化钙的溶液；制浆工序：将富含氢氧化钙的所述溶液制备成脱硫浆液；焙烧工序：将富含亚硫酸钙、硫酸钙的所述固态残渣在还原剂作用下进行焙烧，得到富含二氧化硫的烟气和富含氧化钙的残渣。与现有技术相比，本发明专利技术中，脱硫灰中的硫元素几乎能够全部以二氧化硫的形式转移至所述烟气中，从而实现脱硫灰中的硫元素的资源回收；且脱硫灰中的钙元素以氧化钙的形式进行回收，进而可以实现钙元素的循环再利用，整个过程无固废、液废、气废等产生，具有显著的经济效益和环境效益。

Resource recovery method and system of desulfurization ash

【技术实现步骤摘要】
脱硫灰的资源回收方法及资源回收系统
本专利技术属于冶金固废物处理
，涉及一种脱硫灰的资源回收方法及资源回收系统。
技术介绍
烟气脱硫技术主要分为干法脱硫技术、半干法脱硫技术和湿法脱硫技术，其中，与湿法脱硫技术相比较，干法脱硫技术和半干法脱硫技术具有脱硫效率高、工艺流程短、占地面积小、投资省等优点，尤其是半干法烟气脱硫技术因优点更显著而被广泛应用于中小型发电机组和钢铁烧结的烟气脱硫工程中。干法脱硫技术和半干法脱硫技术均会产生脱硫副产物，该脱硫副产物被称为脱硫灰，其主要成分大致上包括：亚硫酸钙、硫酸钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙等，具有成分不稳定、呈碱性、易分解、吸水易膨胀等特性，属于难以处理且难以资源再利用的固废物，目前通常只能采用堆填掩埋的方式予以处理，不仅污染环境、占用土地，而且存在非常大的安全隐患。
技术实现思路
为了解决现有技术中脱硫灰难以处理并难以实现综合利用的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种脱硫灰的资源回收方法及资源回收系统。为实现上述目的之一，本专利技术一实施方式提供了一种脱硫灰的资源回收方法，包括，水洗工序：对脱硫灰进行水洗，固液分离后得到富含亚硫酸钙、硫酸钙的固态残渣和富含氢氧化钙的溶液；制浆工序：将富含氢氧化钙的所述溶液制备成脱硫浆液；焙烧工序：将富含亚硫酸钙、硫酸钙的所述固态残渣在还原剂作用下进行焙烧，得到富含二氧化硫的烟气和富含氧化钙的残渣。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，在所述水洗工序中，水和脱硫灰的质量比大于20:1。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，在所述水洗工序中，对得到的所述固态残渣进行压缩、烘干脱水预处理，其中，烘干温度为200～400℃。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，在所述焙烧工序中，所述还原剂为还原性气氛。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述还原性气氛为：一氧化碳体积分数为0～5％、氧气体积分数小于2％的气氛。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述还原性气氛为：一氧化碳体积分数为0～2％、氧气体积分数小于2％的气氛。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，在所述焙烧工序中，焙烧温度为1000～1300℃。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，在所述制浆工序中，制得的脱硫浆液用于烟气脱硫；所述资源回收方法还包括解析工序：按照所述水洗工序、所述制浆工序来执行若干个循环之后，向下一次所述水洗工序中得到的所述溶液中加入碳酸钠和/或碳酸钾，固液分离以得到盐溶液和富含碳酸钙的固相沉淀，对所述盐溶液进行蒸发、浓缩、结晶。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述资源回收方法还包括残渣复用工序：将所述焙烧工序中得到的所述残渣，加入到所述制浆工序中的所述溶液中以制备成脱硫浆液。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述资源回收方法还包括残渣再复用工序：按照所述水洗工序、所述焙烧工序、所述残渣复用工序、所述制浆工序来执行若干个循环之后，将下一次所述焙烧工序中得到的所述残渣用作铁矿烧结的熔剂。为实现上述目的之一，本专利技术一实施方式提供了一种脱硫灰的资源回收方法，包括，水洗工序：对脱硫灰进行水洗，固液分离后得到富含亚硫酸钙、硫酸钙的固态残渣和富含氢氧化钙的溶液；解析工序：向所述溶液中加入碳酸钠和/或碳酸钾，固液分离以得到盐溶液和富含碳酸钙的固相沉淀，对所述盐溶液进行蒸发、浓缩、结晶；焙烧工序：将富含亚硫酸钙、硫酸钙的所述固态残渣在还原剂作用下进行焙烧，得到富含二氧化硫的烟气和富含氧化钙的残渣。为实现上述目的之一，本专利技术一实施方式提供了一种脱硫灰的资源回收系统，包括：水洗反应池，具有脱硫灰投放口以及进水口；固液分离装置，与所述水洗反应池相适配并用于将所述水洗反应池内的混合液进行固液分离；脱硫浆液制备器，连通所述固液分离装置的液相出口；焙烧反应器，连通所述固液分离装置的固相出口，具有还原性气氛注入口、焙烧加热装置、温度控制器以及气固分离装置，所述温度控制器连接并控制所述焙烧加热装置，所述气固分离装置用于将所述焙烧反应器内的气相产物和固相产物分离。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述资源回收系统包括依次呈阶段式连接的m+1个资源回收子系统，m为正整数；所述m+1个资源回收子系统，均包括所述水洗反应池、所述固液分离装置以及所述焙烧反应器，并且，分别对应设置有与各自水洗反应池的脱硫灰投放口相连通的外部脱硫反应器；前m个所述资源回收子系统，均包括所述脱硫浆液制备器，且各自的所述脱硫浆液制备器的脱硫浆液输出口分别连通其下一个的所述资源回收子系统所对应的外部脱硫反应器；第m+1个所述资源回收子系统，包括解析反应器和结晶反应器，其固液分离装置的液相出口连通至所述解析反应器；所述解析反应器具有碳酸钾投放口和碳酸钠投放口中的至少其一、以及具有第二固液分离装置；所述第二固液分离装置的液相出口连通至所述结晶反应器。由此，与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：对脱硫灰进行水洗，取水洗后得到的固态残渣在还原剂作用下焙烧，使得脱硫灰中的硫元素几乎能够全部以二氧化硫的形式转移至所述烟气中，从而实现脱硫灰中的硫元素的资源回收；并且，取水洗后得到的溶液以及固态残渣焙烧后得到的残渣，共同调制脱硫浆液，使得脱硫灰中的钙元素均重新进入了脱硫浆液，实现钙元素在脱硫工程中的循环再利用，且整个过程无固废、液废、气废等产生，具有显著的经济效益和环境效益；另外，还可以将水洗后得到的溶液在碳酸钾/碳酸钠作用下解析出的沉淀以及水洗后得到的固态残渣，进行焙烧后得到氧化钙残渣并进一步用于铁矿烧结，实现钙元素的回收再利用，且整个过程无固废、液废、气废等产生，具有显著的经济效益和环境效益。附图说明图1是本专利技术第一实施方式的脱硫灰的资源回收方法的工艺流程图；图2是本专利技术第一实施方式的脱硫灰的资源回收系统的示意图；图3是本专利技术第二实施方式的脱硫灰的资源回收方法的工艺流程图；图4是本专利技术第二实施方式的脱硫灰的资源回收系统的示意图。具体实施方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。<第一实施方式>参图1，提供了一种脱硫灰的资源回收方法的第一实施方式，其能够实现对脱硫灰的高效处理，并实现脱硫灰中硫、钙等元素的回收，以使得脱硫灰能够产生高附加值的资源化利用，且整个过程无固废、液废、气废等产生，经济环保。具体地，所述资源回收方法包括以下各个工序。水洗工序：对脱硫灰进行水洗，固液分离后得到富含亚硫酸钙、硫酸钙的固态残渣和富含氢氧化钙的溶液脱硫灰的主要成分大致上包括：亚硫酸钙、硫酸钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙等。脱硫灰可具体选自干法脱硫灰、半干法脱硫灰的任一种或者二者混合体。其中，所述干法脱硫灰具体可为循环流化床烟气脱硫灰或其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硫灰的资源回收方法，其特征在于，包括，/n水洗工序：对脱硫灰进行水洗，固液分离后得到富含亚硫酸钙、硫酸钙的固态残渣和富含氢氧化钙的溶液；/n制浆工序：将富含氢氧化钙的所述溶液制备成脱硫浆液；/n焙烧工序：将富含亚硫酸钙、硫酸钙的所述固态残渣在还原剂作用下进行焙烧，得到富含二氧化硫的烟气和富含氧化钙的残渣。/n

【技术特征摘要】
1.一种脱硫灰的资源回收方法，其特征在于，包括，
水洗工序：对脱硫灰进行水洗，固液分离后得到富含亚硫酸钙、硫酸钙的固态残渣和富含氢氧化钙的溶液；
制浆工序：将富含氢氧化钙的所述溶液制备成脱硫浆液；
焙烧工序：将富含亚硫酸钙、硫酸钙的所述固态残渣在还原剂作用下进行焙烧，得到富含二氧化硫的烟气和富含氧化钙的残渣。


2.根据权利要求1所述的脱硫灰的资源回收方法，其特征在于，在所述水洗工序中，水和脱硫灰的质量比大于20:1。


3.根据权利要求1所述的脱硫灰的资源回收方法，其特征在于，在所述水洗工序中，对得到的所述固态残渣进行压缩、烘干脱水预处理，其中，烘干温度为200～400℃。


4.根据权利要求1所述的脱硫灰的资源回收方法，其特征在于，在所述焙烧工序中，所述还原剂为还原性气氛。


5.根据权利要求4所述的脱硫灰的资源回收方法，其特征在于，所述还原性气氛为：一氧化碳体积分数为0～5％、氧气体积分数小于2％的气氛。


6.根据权利要求4所述的脱硫灰的资源回收方法，其特征在于，所述还原性气氛为：一氧化碳体积分数为0～2％、氧气体积分数小于2％的气氛。


7.根据权利要求1所述的脱硫灰的资源回收方法，其特征在于，在所述焙烧工序中，焙烧温度为1000～1300℃。


8.根据权利要求1所述的脱硫灰的资源回收方法，其特征在于，在所述制浆工序中，制得的脱硫浆液用于烟气脱硫；
所述资源回收方法还包括，
解析工序：按照所述水洗工序、所述制浆工序来执行若干个循环之后，向下一次所述水洗工序中得到的所述溶液中加入碳酸钠和/或碳酸钾，固液分离以得到盐溶液和富含碳酸钙的固相沉淀，对所述盐溶液进行蒸发、浓缩、结晶。


9.根据权利要求1或8所述的脱硫灰的资源回收方法，其特征在于，还包括残渣复用工序：将所述焙烧工序中得到的所述残渣，加入到所述制浆工序中的所述溶液中以制备成脱硫浆液。


10.根据权利要求9所述的脱硫灰的...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛瑞，茅沈栋，王飞，苏航，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，张家港宏昌钢板有限公司，江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32