一种半干法脱硫灰的处理工艺及处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种半干法脱硫灰的处理工艺及处理系统，涉及脱硫灰回收处理技术领域。利用半干法脱硫灰处置与钢厂制酸工艺协同的技术，一方面采用硫酸作为半干法脱硫灰的湿法处置剂，将半干法脱硫灰中的不稳定亚硫酸钙转化为稳定的硫酸钙用于后期资源化利用；另一方面将半干法脱硫灰湿法处置中产生的副产物SO2作为制酸的原料，实现副产物的再利用。实现副产物的再利用。实现副产物的再利用。

【技术实现步骤摘要】
一种半干法脱硫灰的处理工艺及处理系统


[0001]本专利技术涉及脱硫灰回收处理
，具体而言，涉及一种半干法脱硫灰的处理工艺及处理系统。

技术介绍

[0002]半干法脱硫技术具有具有技术成熟、工艺流程简单、系统可靠性高等特点，已成为钢厂烧结工艺的主要脱硫技术之一。该技术产生的脱硫副产品呈干粉状，主要包括CaSO3、CaCO3、CaO、CaSO4以及少量未完全反应的吸收剂(Ca(OH)2)等。由于其高钙高硫，且成分中以不稳定的亚硫酸钙为主(约占50％以上)，导致难以直接资源化利用。目前，钢铁企业的常见处理方式是堆放和填埋，极易对环境造成二次污染。
[0003]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种半干法脱硫灰的处理工艺及处理系统以解决上述技术问题。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]一种半干法脱硫灰的处理工艺，其包括如下步骤：将半干法脱硫灰通入反应器中与硫酸进行反应，反应后的气态产物通入制酸设备中制备硫酸，反应后的剩余产物制得硫酸钙；
[0007]经制酸设备制得的硫酸导入反应器中与半干法脱硫灰继续进行循环反应。
[0008]专利技术人开创性的提供了一种半干法脱硫灰处置与制酸协同技术。一方面利用反应器实现半干法脱硫灰的湿法处理，使得半干法脱硫灰中的CaSO3、CaCO3、CaO、CaSO4以及少量未完全反应的吸收剂(Ca(OH)2)等物质反应生成硫酸钙，另一方面利用制酸设备将半干法脱硫灰与硫酸反应后的气态产物制取硫酸。气态产物中含有二氧化硫，利用制酸设备即可实现硫酸的制备，制得的硫酸可直接送回反应器中进行半干法脱硫灰的湿法处理，或送回半干法脱硫灰仓作为气力输送剂，通过循环提升气体中SO2浓度从而降低后续制酸过程的成本。
[0009]半干法脱硫灰处置与钢厂制酸两个工艺有机协同，最大程度实现半干法脱硫灰及工艺副产物的资源化利用。
[0010]半干法脱硫灰可与硫酸发生如下反应：
[0011]CaSO3+H2SO4→
CaSO4+H2O+SO2↑
[0012]CaCO3+H2SO4→
CaSO4+H2O+CO2↑
[0013]Ca(OH)2+H2SO4→
CaSO4+2H2O
[0014]CaO+H2SO4→
CaSO4+H2O
[0015]通过上述反应将半干法脱硫灰中的不稳定物质如CaSO3及其他物质都转化为相对稳定的CaSO4(石膏)，可用于建材如水泥、石膏板材的制作等。但根据国家标准，水泥和石膏
中都对氯离子含量有控制要求，因此本专利技术提供的实施方式中同样通过调控反应条件控制最终固体反应物中氯离子含量。
[0016]本专利技术中，硫酸既作为半干法脱硫灰溶解的溶剂，同时也作为半干法脱硫灰处置过程的反应物。
[0017]在一种实施方式中，硫酸通过酸液泵稳定给至反应器中。
[0018]在一种实施方式中，设置反应器为搅拌反应设备，在反应器中通过搅拌器和不锈钢轴的旋转，实现半干法脱硫灰的溶解和制浆。
[0019]半干法脱硫灰在溶解制浆的过程中也与硫酸开始反应。反应中生成微溶于水的硫酸钙和气体二氧化硫等。硫酸钙浆液从反应器底段分离。反应生成的气体二氧化硫经反应器上方的析出，再经隔膜泵送至钢厂制酸的净化工段。
[0020]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述制酸设备为钢厂制酸设备，将反应后的气态产物通入净化设备净化后，经催化转化、吸收设备吸收制得硫酸；
[0021]上述处理工艺中，硫酸的初始来源为钢厂中的副产物经燃烧或解吸附获得的二氧化硫制备的硫酸；
[0022]优选地，钢厂中的副产物为脱硫废盐、焦化脱硫废液或活性焦解析后的气体。
[0023]钢厂生产工艺的副产品如脱硫废盐、焦化脱硫废液和活性焦解析后的气体，可以作为制取硫酸的硫化物来源。通过焚烧、净化、催化转化和吸收制得硫酸。
[0024]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述反应器中硫酸与半干法脱硫灰混合的液体体积与固体质量的比为1-20：1。
[0025]专利技术人发现：当硫酸与半干法脱硫灰液固比保持在1-20:1比例以及硫酸在上述浓度时，反应固体产物中亚硫酸根及氯离子残余率最低，反应时间最短。在上述液固比例下，既能满足反应物的充分反应，实现半干法脱硫灰的最大程度的回收利用，又能同时满足反应产物硫化物和硫酸钙的高效产出和后续规范应用。
[0026]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述硫酸的浓度为5-20％。
[0027]需要说明的是，本专利技术提供的上述范围仅指的是与半干法脱硫灰混合时的硫酸浓度，在其他实施方式中，上述硫酸选自稀硫酸均可行，浓度低于(70％)。
[0028]在上述范围下的进料硫酸比例下，可以有效提升反应物的反应进行程度，使得反应向着目的产物的方向进行。
[0029]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述处理工艺还包括将反应后的剩余产物进行离心，获得固态产物硫酸钙。
[0030]在其他实施方式中，也可以根据需要自适应选择离心处理工艺的必要性。
[0031]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述处理工艺还包括将离心后的固态产物进行压滤，并将获得的滤饼进行粉碎。
[0032]在一种实施方式中，将离心后的固态产物用板框压滤机进行压滤以去除固体中的水分。
[0033]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述处理工艺还包括调节粉碎后的产物的pH，干燥获得石膏；
[0034]优选地，调节粉碎后的产物的pH为5～9。
[0035]在一种实施方式中，使用Ca(OH)2调节pH值。
[0036]一种半干法脱硫灰的处理系统，其包括反应器、半干法脱硫灰仓、净化设备、催化转化设备和吸收设备；反应器的进料口的一端与半干法脱硫灰仓连通，反应器开有气体出口与净化设备、催化转化设备和吸收设备依次导通，吸收设备的酸液出口与反应器连通构成循环回路。
[0037]在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述反应器的底端与离心设备连通。
[0038]为了方便给料，在反应器和半干法脱硫灰仓之间还设置有给料设备，可采用螺旋给料机实现半干法脱硫灰粉末的均匀给料，保证脱硫灰定量稳定的给至反应器(旋转反应釜)中。
[0039]本专利技术具有以下有益效果：
[0040]本专利技术提供了一种半干法脱硫灰的处理工艺及处理系统，利用半干法脱硫灰处置与制酸工艺协同的技术，一方面采用硫酸作为半干法脱硫灰的湿法处置剂，将半干法脱硫灰中的不稳定亚硫酸钙转化为稳定的硫酸钙用于后期资源化利用；另一方面将半干法脱硫灰湿法处置中产生的副产物SO2作为制酸的原料，实现副产物的再利用。
[0041]本专利技术将半干法脱硫灰的处置与制酸系统有机协同，有效减少了钢厂制酸和半干法脱硫灰处置的运营成本。采用本专利技术提供的处理工艺和处理系统，有助于为半干法脱硫灰提供一种新的资源化利用途径，利用现有的设备即可实现工业副产物的再利用，对半干法脱硫技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半干法脱硫灰的处理工艺，其特征在于，其包括如下步骤：将半干法脱硫灰通入反应器中与硫酸进行反应，反应后的气态产物通入制酸设备中制备硫酸，反应后的剩余产物制得硫酸钙；经制酸设备制得的硫酸导入反应器中与半干法脱硫灰继续进行循环反应。2.根据权利要求1所述的半干法脱硫灰的处理工艺，其特征在于，所述处理工艺中，所述制酸设备为钢厂制酸设备，将反应后的气态产物通入净化设备净化后，经催化转化、吸收设备吸收制得硫酸；优选地，硫酸的初始来源为钢厂中的副产物经燃烧或解吸附获得的二氧化硫制备的硫酸；优选地，所述钢厂中的副产物为脱硫废盐、焦化脱硫废液或活性焦解析后的气体。3.根据权利要求1所述的半干法脱硫灰的处理工艺，其特征在于，所述反应器中硫酸与半干法脱硫灰混合的液体体积与固体质量的比为1-20：1。4.根据权利要求3所述的半干法脱硫灰的处理工艺，其特征在于，所述硫酸的浓度为5-20％。5.根据权利要求1所述的半干法脱硫灰的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓炜，彭伟，聂海金，张浩浩，黄康，万磊，
申请(专利权)人：中冶南方都市环保工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：