提钒石煤脱硫焙烧方法技术

一种提钒石煤脱硫焙烧方法，其包括以下步骤：（1）原料预处理：将煤用催化剂加入石煤料中，制成含煤用催化剂的石煤料粒，石煤料粒尺寸控制≤25mm；将固硫控温剂破碎至粒度<15mm；将脱硫剂制成80μm筛余≤30%的粉末，或含水率≥50%的料浆，或质量浓度≥50%的溶液；（2）脱硫焙烧：将步骤（1）所得含煤用催化剂的石煤料粒送入焙烧炉内在700~1050℃、非还原气氛下焙烧，将所述固硫控温剂送入焙烧炉内；将所述脱硫剂在焙烧炉内的上部空间至烟气沉降室的空间区域喷入，或在焙烧炉内的上部空间至旋风收尘器空间区域喷入。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含钒石煤的焙烧方法，尤其是涉及一种对含钒石煤进行炉系统同步脱硫的焙烧方法。
技术介绍
我国含碳页岩(俗称石煤)资源丰富，但不同区域石煤所含脉石及矿物成份差异较大，石煤发热量一般在450X4.18KJ/kg 1600X4.18KJ/kg波动，石煤含硫一般在0.8 4.5%波动，当石煤中V2O5的含量彡0.7%时，一般作为钒矿开采。提钒石煤的焙烧是石煤提钒的关键工艺，对钒转化率和提钒效率影响极大，当前成熟应用的焙烧方法有石煤钠化焙烧和石煤氧化焙烧两种。石煤钠化焙烧方法是将石煤加优质煤及加1%以上的工业盐，经破碎、粉磨，制成料球，然后进行焙烧的方法。由于石煤中含硫及所加的工业盐的硫氯双重作用，环保处理极为困难，导致焙烧炉附近数公里内的树木及庄稼大片枯萎。石煤氧化焙烧方法，一般是先破碎加优质煤焙烧脱碳，然后再烧煤气氧化焙烧，以提高钒的转化率，其烟气SO2排放量大，处理较困难，中小型企业几乎都不愿投资数千万元建烟气脱硫系统，造成事实上的SO2大量直接排放，同样严重污染环境。CN101776391A公开了一种用于石煤提钒脱碳的沸腾炉，是针对现有的沸腾炉难以焙烧处理热值小于1000X4.18KJ/kg的含钒石煤的情况，提供的方法是“沸腾炉主床和副床上，增加煤气助燃方式，利用煤气燃烧提供热量，实现低热值含钒石煤的沸腾炉燃烧，……”其所述的低热值石煤为发热值小于1000X4.18KJ/kg的含钒石煤，而客观上大多数的石煤热值在60(Tl00 0Kcal/kg范围。CN202792967U公开了一种石煤提f凡焙烧设备,“包括:用于石煤脱碳的第一焙烧炉和用于钒转化的第二焙烧炉，所述第一焙烧炉和第二焙烧炉均为流态化沸腾炉，……”，其所述的“新型流态化沸腾炉，通过燃烧器SA补充能量，有利于控制脱碳或钒转化的条件。” “……燃烧器SA，用于向炉腔内喷射重油，天然气或柴油等燃料，以提供炉腔内焙烧所需热量。” 中国专利CN102534193A公开了一种对含钒石煤进行脱碳及焙烧的方法，其采用的设备为循环流化床锅炉或沸腾炉，步骤包括:根据原料发热量及特性的不同，对原料进行如下处理:添加优质煤粉混合均匀，使其发热量高于750Kcal/kg，再加(Γ20%的添加剂混合均匀，然后经破碎再磨粉制成8(Γ200目的粉料，再将粉料制成f 20毫米的球状料，之后，将球状料脱碳焙烧，球状料焙烧之后的炉渣再进行一次焙烧。经检索国内外提钒石煤焙烧方法资料，及广泛调查国内遍地开花的石煤焙烧装置与焙烧方法，存在的问题是: 1、缺少一种可简单地充分发挥石煤料粒本身热值的方法，尤其是缺少一种可充分发挥最大宗的600X4.18KJ/kg^l000X4.18KJ/kg较低热值石煤料粒本身热值的方法(理论和试验证明，充分发挥600Kcal/kg石煤的热值，炉内温度可达900°C以上)，而当前采取的技术措施大多靠加优质煤或用油气供热来助燃，致使石煤颗粒内部的碳不能及时氧化燃烧产生还原(石煤料粒内部碳还原铁、钒、硫等)，导致石煤的不完全脱碳(内部碳还原铁、钒、硫等)和钒的氧化转化障碍； 2、缺少一种可及时调整焙烧炉内物料温度的措施，炉内温度局部高温及物料本身不可及时调控的温度导致钒固溶于硅铝酸盐矿物晶格或难以被氧化，亦直接影响了钒的转化率； 3、缺少一种适用的、简便的、低成本的脱硫固硫方法，而昂贵的烟气脱硫装置投资要求，导致提钒石煤焙烧各地普遍的严重环境污染灾难。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种操作简便，可充分利用发挥石煤热值，提高钒转化率及可同步脱硫的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是，一种，包括以下步骤: (1)原料预处理:将煤用催化剂以液态形式在石煤破碎前或破碎中或破碎后以雾化分散方式加入石煤料中，或入炉焙烧前在喂料装置或计量喂料装置上或下料口以雾化分散方式加入石煤料中，所述煤用催化剂用量为石煤质量的0.0f 1.0% (优选0.1 0.8%)，制成含煤用催化剂的石煤料粒，石煤料粒尺寸控制< 25_ ； 将固硫控温剂破碎至粒度〈15_ ; 将脱硫剂制成80 μ m筛余< 30%的粉末，或含水率> 50%的料浆，或质量浓度> 50%的溶液； (2)脱硫焙烧:将步骤(I)所得含煤用催化剂的石煤料粒送入焙烧炉内在70(Tl050°C、非还原气氛下焙烧，将所述固硫控温剂送入焙烧炉内，所述固硫控温剂用量为石煤质量的0.5^10% ;将所述脱硫剂在焙烧炉内的上部空间至烟气沉降室的空间区域喷入，或在焙烧炉内的上部空间至旋风收尘器空间区域喷入，脱硫剂用量根据废气在线检测SO2值调整喷入量，以废气中SO2含量达到排放标准值为准。所述煤用催化剂为含有可促进石煤氧化燃烧、提高钒转化率、促进钙质吸收SO2生成 CaSO3、 并定向催化CaSO3快速转化为CaSO4作用的物质，如市售的ZC-5型煤用催化剂、ZC-6型煤用催化剂、石煤或煤燃烧促进剂等。所述固硫控温剂可选用石灰石或白云石，利用石灰石或白云石在焙烧炉内物料中的分解吸热， 以调整控制焙烧炉内物料温度，并利用煤用催化剂中的功能元素促进钙吸收SO2,定向催化易分解的亚硫酸钙快速转化为稳定的硫酸钙的特性，完成石煤焙烧的有效粗脱硫过程。所述脱硫剂可为石灰石或石灰或纯碱或苏打中的一种或二种，可以粉末或浆料或液态形式喷入焙烧炉内的上部空间至沉降室空间区域，或喷入焙烧炉内的上部空间至旋风收尘器空间区域，实施精细脱硫。所述焙烧炉可为通用的或改进的沸腾炉或循环流化床锅炉，焙烧炉废气热量可用于供热、烘干或发电。本专利技术的有益效果:(I)采用含有可促进石煤氧化燃烧、提高钒转化率、促进钙质吸收SO2生成CaSO3、并定向催化CaSO3快速转化为CaSO4作用的多功能煤用催化剂掺入石煤中，控制炉内为非还原气氛，以化学催化氧化方法加速石煤中碳质的氧化燃烧，最大限度消除石煤颗粒内部碳对铁、钒、硫等还原作用，大幅提高碳的燃尽率，达到充分脱碳和充分利用石煤热值的目的，并藉此提高渣粒孔隙率，便于氧气进入料粒内部，且对钒实施催化氧化转化；(2)以价廉易得的石灰石、白云石的分解吸热调整控制炉内物料温度，一方面防止因局部高温或不可控物料温度导致钒固溶入硅铝酸盐矿物晶格，另一方面在催化剂功能元素的定向催化作用下氧化钙快速吸收脱除SO2为CaSO3,并定向催化转化为CaSO4,达到有效脱硫固硫目的；(3)直接在焙烧炉上部空间至沉降室空间区域或炉内上部空间至旋风收尘器空间区域喷入高分散性脱硫剂，借此空间区域气流中夹带的催化元素作用协助实施精细脱硫固硫；(4)方法简单，便于操作，无需大量投资去搞高运行成本的脱硫装置，且经济性好，可望彻底解决焙烧石煤的环境污染灾难。具体实施例方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1 提钒石煤原矿V2O5含量平均0.87%，热值平均735 X 4.18KJ/kg，含硫量平均1.7% ;焙烧炉采用带沉降室的沸腾炉，炉内底部布风板至顶部空间高度约9m。原来的工艺方法在焙烧石煤时采用间歇性补加热值5500Kcal/kg左右烟煤，平均补加烟煤量约为石煤的5%，焙烧后炉渣内部呈黑色或棕色，化学分析钒转化率波动在3%~4%，炉顶充斥着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提钒石煤脱硫焙烧方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）原料预处理：将煤用催化剂以液态形式在石煤破碎前或破碎中或破碎后以雾化分散方式加入石煤料中，或入炉焙烧前在喂料装置或计量喂料装置上或下料口以雾化分散方式加入石煤料中，所述煤用催化剂用量为石煤质量的0.01~1.0%，制成含煤用催化剂的石煤料粒，石煤料粒尺寸控制≤25mm；将固硫控温剂破碎至粒度<15mm；将脱硫剂制成80μm筛余≤30%的粉末，或含水率≥50%的料浆，或质量浓度≥50%的溶液；（2）脱硫焙烧：将步骤（1）所得含煤用催化剂的石煤料粒送入焙烧炉内在700~1050℃、非还原气氛下焙烧，将所述固硫控温剂送入焙烧炉内，所述固硫控温剂用量为石煤质量的0.5~10%；将所述脱硫剂在焙烧炉内的上部空间至烟气沉降室的空间区域喷入，或在焙烧炉内的上部空间至旋风收尘器空间区域喷入，脱硫剂用量根据废气在线检测SO2值调整喷入量，以废气中SO2含量达到排放标准值为准。

【技术特征摘要】
1.一种提钒石煤脱硫焙烧方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)原料预处理:将煤用催化剂以液态形式在石煤破碎前或破碎中或破碎后以雾化分散方式加入石煤料中，或入炉焙烧前在喂料装置或计量喂料装置上或下料口以雾化分散方式加入石煤料中，所述煤用催化剂用量为石煤质量的0.οΓι.0%，制成含煤用催化剂的石煤料粒，石煤料粒尺寸控制< 25mm ； 将固硫控温剂破碎至粒度〈15_ ; 将脱硫剂制成80 μ m筛余< 30%的粉末，或含水率> 50%的料浆，或质量浓度> 50%的溶液； (2)脱硫焙烧:将步骤(I)所得含煤用催化剂的石煤料粒送入焙烧炉内在70(Tl050°C、非还原气氛下焙烧，将所述固硫控温剂送入焙烧炉内，所述固硫控温剂用量为石煤质量的0.5^10% ;将所述脱硫剂在焙烧炉内的上部空间至烟气沉降室的空间区域喷入，或在焙烧炉内的上部空间至旋风收尘器空间区域喷入，脱硫剂用量根据废气在线检测SO2值调整喷入量，以废气中SO2含量达到排放标准值为准。...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹小林，
申请(专利权)人：尹小林，
类型：发明
国别省市：