一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法技术

本申请涉及固废资源化利用领域，尤其涉及一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法，包括：将脱硫灰和无烟煤进行混合，后进行高温还原，得到还原后的第一混合物；对第一混合物进行冷却并研磨，得到第一混合物粉；对第一混合物粉和氩氧混合气进行高温氧化，得到第二混合物和二氧化硫气体；对第二混合物进行研磨，得到氧化钙粉末；无烟煤中C和脱硫灰中的S的摩尔比为0.5～0.6；第一混合物中S和氩氧混合气中O2的摩尔比为1.5～2；通过对脱硫灰依次进行高温还原和高温氧化，同时分别控制无烟煤的C和脱硫灰中S的摩尔比、第一混合物的S和氩氧混合气中O2的摩尔比，实现脱硫灰中S元素的脱除，并得到单一的CaO和SO2产品。产品。产品。

【技术实现步骤摘要】
一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法


[0001]本申请涉及固废资源化利用领域，尤其涉及一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法。

技术介绍

[0002]随着现代中国的工业发展，煤作为主要的能源扮演着极其重要的角色，煤能源的快速利用过程中将产生的包括废水、废气和废渣的“三废”，为环境带来了巨大的压力，其中废气中的SO2作为煤能源利用中产生的有害气体，一直得到国家的高度重视，并且衍生出针对于SO2处理工艺的一系列的相关工艺，例如脱硫脱硝工艺，脱硫脱硝工艺作为现有常规处理N、S氧化物气体具有高效持久的特点，其中包括湿法、干法和半干烟气脱硫三种，相较于湿法和干法，半干烟气脱硫具有脱硫效率高、技术成熟和无废水的众多有点，然而半干烟气脱硫法将产生脱硫灰。
[0003]目前的脱硫灰处理方法存在的问题有：
[0004](1)脱硫灰具有较大的可变性，在不同的脱硫工艺中，不同的存储条件中脱硫灰的成分和性质都存在较大的差异，无法形成系统的处理工艺；
[0005](2)脱硫灰在高温分拣过程中存在较为复杂的反应过程，具有众多的副反应和平行竞争反应，这些反应的存在将会直接影响再分解产物的纯净度。因此如何处理脱硫灰得到高纯净度产品，是目前亟待解决技术问题。

技术实现思路

[0006]本申请提供了一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法，以解决现有技术中处理脱硫灰无法得到高纯净度产品的技术问题。
[0007]第一方面，本申请提供了一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法，所述方法包括：
[0008]将所述脱硫灰和无烟煤进行混合，后进行高温还原，得到还原后的第一混合物；
[0009]对所述第一混合物进行冷却并研磨，得到第一混合物粉；
[0010]对所述第一混合物粉和氩氧混合气进行高温氧化，得到第二混合物和二氧化硫气体；
[0011]对所述第二混合物进行研磨，得到氧化钙粉末；
[0012]所述无烟煤中C和所述脱硫灰中的S的摩尔比为0.5～0.6；
[0013]所述第一混合物中S和所述氩氧混合气中O2的摩尔比为1.5～2；
[0014]所述高温还原的终点温度为1100℃～1200℃，所述高温氧化的终点温度≥1200℃。
[0015]可选的，所述高温还原包括第一加热和第一保温；所述第一加热的终点温度为1100℃～1200℃，所述第一加热的第一升温速率为5℃/min～10℃/min；
[0016]所述第一保温包括：在第一加热的终点温度条件下，保温20min～30min。
[0017]可选的，所述冷却的速率为10℃/m～15℃/min，冷却时间为80min～120min。
[0018]可选的，所述高温氧化包括第二加热和第二保温，所述第二加热的终点温度≥1200℃，所述第二加热的第二升温速率为10℃/min～15℃/min；
[0019]所述第二保温包括：在第二加热的终点温度条件下，保温5min～10min。
[0020]可选的，所述对所述脱硫灰和无烟煤进行搅拌，后进行高温还原，得到还原后的第一混合物之前，包括：
[0021]对所述脱硫灰和无烟煤分别进行烘干后筛分，得到细颗粒的脱硫灰和无烟煤。
[0022]可选的，所述细颗粒的脱硫灰的平均粒度＜150μm；所述细颗粒的无烟煤的平均粒度＜150μm。
[0023]可选的，所述烘干的温度为100℃～105℃，时间为3h～5h；
[0024]所述筛分包括：采用100目为筛分孔径的筛分。
[0025]可选的，所述对所述第一混合物粉和氩氧混合气进行高温氧化，后研磨，得到氧化钙粉末之前，包括：
[0026]对高温氧化的反应容器中进行氮气吹扫，吹扫时间为10min～15min。
[0027]可选的，以体积分数计，所述氩氧混合气包括：O2：1％～21％，Ar：79％～100％。
[0028]可选的，所述第一混合物粉的平均粒度＜150μm。
[0029]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0030]本申请实施例提供的一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法，通过对脱硫灰依次进行高温还原和高温氧化，同时分别控制高温还原过程中无烟煤的C和脱硫灰中S的摩尔比、高温氧化过程中第一混合物的S和氩氧混合气中O2的摩尔比，先将脱硫灰进行高温分解并还原生成含CaO和CaS的第一混合物粉，再将第一混合物粉进行高温氧化形成含CaO的第二混合物和含SO2的第一气体，分别经过对应的处理，得到单一的CaO固体粉末和SO2气体，从而能够实现脱硫灰中S元素的脱除，并形成单一的CaO和SO2产品，实现处理脱硫灰得到高纯净度产品的目的。
附图说明
[0031]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本申请实施例提供的一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法的流程示意图；
[0034]图2为本申请实施例提供的一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法的详细流程示意图；
[0035]图3为本申请实施例提供的一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法的不同无烟煤的C和脱硫灰中S的摩尔比所得的第一混合物粉的XRD衍射图谱；
[0036]图4为本申请实施例提供的一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法中，在不同无烟煤的C和脱硫灰中S的摩尔比所得的第一混合物粉中S在CaSO4和CaS中的分配比示意图；
[0037]图5为本申请实施例提供的一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法中，在不同无
烟煤的C和脱硫灰中S的摩尔比所得的第一混合物粉的微观形貌图；
[0038]图6为本申请实施例提供的一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法中，在不同高温氧化条件、不同第一混合物的S和氩氧混合气中O2的摩尔比条件下所得第一混合物粉中CaSO4的变化优势图；
[0039]图7为本申请实施例提供的一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法中，在不同高温氧化条件、不同第一混合物的S和氩氧混合气中O2的摩尔比条件下所得第一混合物粉中SO2的变化优势图；
[0040]图8为本申请实施例提供的一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法中，在不同高温氧化条件、不同第一混合物的S和氩氧混合气中O2的摩尔比条件下所得第一混合物粉中CaO的变化优势图；
[0041]图9为本申请实施例提供的一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法中，在不同高温氧化条件、不同第一混合物的S和氩氧混合气中O2的摩尔比条件下所得第一混合物粉中CaS的变化优势图；
[0042]图10为本申请实施例提供的一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法中，在不同高温氧化条件、不同第一混合物的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温分解脱硫灰制备氧化钙的方法，其特征在于，所述方法包括：将所述脱硫灰和无烟煤进行混合，后进行高温还原，得到还原后的第一混合物；对所述第一混合物进行冷却并研磨，得到第一混合物粉；对所述第一混合物粉和氩氧混合气进行高温氧化，得到第二混合物和二氧化硫气体；对所述第二混合物进行研磨，得到氧化钙粉末；所述无烟煤中C和所述脱硫灰中的S的摩尔比为0.5～0.6；所述第一混合物中S和所述氩氧混合气中O2的摩尔比为1.5～2；所述高温还原的终点温度为1100℃～1200℃，所述高温氧化的终点温度≥1200℃。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高温还原包括第一加热和第一保温；所述第一加热的终点温度为1100℃～1200℃，所述第一加热的第一升温速率为5℃/min～10℃/min；所述第一保温包括：在所述第一加热的终点温度的条件下，保温20min～30min。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却的速率为10℃/min～15℃/min，冷却时间为80min～120min。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高温氧化包括第二加热和第二保温，所述第二加热的终点温度≥1200...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国斌，王建超，宋福亮，赵俊花，张锴，欧书海，吴建海，郑志辉，郭汉杰，郭靖，彭学诚，
申请(专利权)人：北京首钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：