[发明专利]一种以钢铁厂酸洗废渣为主料的脱硫脱硝剂及脱除方法

说明书

本发明提供了一种以钢铁厂酸洗废渣为主料的脱硫脱硝剂及脱除方法，将酸洗废渣、氢氧化钙和次氯酸钙三种细粉按质量百分比分别为50％～80％、5％～30％、5％～30％混合，再向混合物中按质量比1∶95～1∶99.5加入水搅拌10～60min制成脱硫脱硝剂浆液；温度为110～140℃的待脱除气体由底部进入一个刚玉球装填高度为1.5～4m的流态化装置，基于床层截面积的气体表观流速为0.01～1.0m/s；浆液经设置在流态化装置床层料面上方0.5～3m处的喷淋装置均匀喷洒在刚玉球表面，喷淋密度为1～10m³/(m²·h)。本发明可应用于钢铁、电力、能源及环保领域。

技术领域

本发明涉及一种以钢铁厂酸洗废渣为主料的脱硫脱硝剂及脱除方法，特别涉及一种利用钢铁厂酸洗废渣对锅炉烟气中的硫化物和氮化物进行脱除的脱除剂和方法，属于钢铁、电力、能源、化工及环保领域。

背景技术

锅炉烟气中的SO₂和NO_X是大气污染物的主要成分，在我国颁布实施的《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)、《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2001)、《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB 9078-1996)、《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2003)等系列标准和法规中，均对其含量有明确的限定。由于SO₂和NO_X同时存在于烟气中，若对其采取分别脱除的方法将带来设备繁多、操作复杂的问题。从SO₂和NO_X特点来看，它们都是酸性氧化物，同时对它们进行脱除完全可行，目前也存在一些工业示范和商业运行装置。当前烟气脱硫脱硝一体化的方法主要分为湿法脱硫脱硝、干法脱硫脱硝和半干法脱硫脱硝三种。总的来说，湿法脱除效果好，但废液污染严重；干法脱除效果好，但操作费用高；半干法兼具干法与湿法的优点，但也存在操作不稳定的问题。在配制一体化脱硫脱硝剂的过程中，多数配方采用各种纯净的有效组分进行混合配制的方法，由此造成脱硫脱硝剂成本较高。

我国钢厂大多数采用盐酸或硫酸溶液对钢材表面进行清洗，清洗后的酸洗废液中一般含有0.05～5g/L的H⁺和60～250g/L的Fe²⁺和Fe³⁺，而处理后的废液如果不回收和利用会造成资源浪费和环境污染。目前资源化处理酸洗废液的方法主要有回收铁盐、制备铁磁流体、制备无机高分子絮凝剂等。虽然酸洗废液资源化处理的研究报道较多，但是由于操作简单、成本低廉等因素，很多钢厂依然采用传统的生石灰、消石灰或石灰石中和法，由此产生的废渣(简称“酸洗废渣”)再处理难度较大，同时占用大量的土地并造成资源浪费和二次污染。白泥、赤泥、电石渣等工业废渣资源化利用的研究较多，并且在锅炉烟气脱硫方面已得到了重视和应用，但是酸洗废渣在这方面报道较少。

通过对酸洗废渣进行XRF检测的结果表明，酸洗废渣主要含有CaSO₄、Ca(OH)₂、CaCO₃、Fe₃O₄和SiO₂，其次是Mg、Al、Ti、Mn和Zr等微量元素，其中Ca(OH)₂、CaCO₃等是脱硫脱硝的有效成分，Fe的氧化物等对脱硫脱硫过程有显著的促进作用。通过BET法对酸洗废渣进行测试的结果表明，酸洗废渣颗粒孔的形状为圆筒状，孔径大小以介孔为主，微孔和大孔较少，进一步计算得到，在总孔容分布中，微孔占2.65％，介孔占83.3％，大孔占14.05％，比表面积达43.94m²/g，明显高于石灰石和贝壳作脱硫脱硝剂的比表面积。因此，从酸洗废渣的成分和颗粒孔特征来看，能够满足锅炉烟气脱硫脱硝的要求。