[发明专利]一种胶凝材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶凝材料的制备方法，尤其是一种基于干法烟气脱硫脱硝制备胶凝材料的方法。

背景技术

工业发展对环境的影响主要有以下两类：(1)越境污染，如二氧化硫SO₂、氮氧化物NO_x所产生的酸雨；(2)当地污染，如排烟中的粉尘、灰、渣以及废水污染。其中，大部分当地污染与燃烧设备特别是燃煤锅炉所排放的烟气有关。因此，烟气净化是世界上燃煤电厂迫切需要解决的问题。

我国是一个以煤炭为主要能源的国家，燃煤发电是我国煤炭利用的最重要途径之一。根据我国的国情，二十一世纪燃煤发电仍将占主导地位。在燃煤火电机组排放的众多大气污染物中，SO₂、NO_x以及粉尘对环境的危害较大，因此，它们是需要控制的主要污染物。随着社会的进步和经济的发展，火电厂对大气环境的污染已受到人们的普遍关注。因此，有效降低污染物排放以改善环境的影响是我国能源领域可持续发展所面临的严峻挑战。

目前已有的烟气净化技术都是针对脱硫(脱除烟气中的SO₂)、脱硝(脱除烟气中的NO_x)、以及去除烟气中的灰尘这几方面的问题单独进行研究开发的，都有各自的一套系统及工艺流程。如果想将烟气中的SO₂、NO_x同时脱除，从而达到允许的排放标准，则需要至少两套独立的脱除系统及工艺流程。这样将导致工艺流程复杂、占地面积庞大、设备投入重复、运行费用高昂。此外，如何将这些互不干联的系统合理地组织起来已达到较高的烟气净化效率也存在很多问题。

对于烟气脱硫技术而言，目前国内外大量采用钙基颗粒作为脱硫剂，进行循环流态化的干法烟气脱硫。其烟气净化后的脱硫副产物的主要成分是亚硫酸钙CaSO₃，而CaSO₃很难加以再利用，这成为目前干法烟气脱硫技术工程应用中的最大障碍。

对于烟气脱硝技术而言，目前国内主要是针对燃烧过程的低NO_x生成而进行大量研究，通过各种低NO_x技术设计出了各种低NO_x燃烧器，但燃烧技术并不能很好地满足洁净烟气的环保要求，并且受煤质特性、运行条件等因素的影响，与日益严格的环保要求的距离越来越远。国外所采用的燃煤发电机组的SCR或者选择性非催化还原方法SNCR虽然可以实现很高的脱硝效率、满足非常严格的环保标准，但其烟气脱硝系统庞大、设备组成复杂、投资及运行成本高昂。这对于满足我国能源利用与空气污染的治理的协调发展要求存在一定的困难。

从2005年以来，氧化镁法烟气脱硫技术得到钢铁及发电企业的广泛认可，这与氧化镁法脱硫技术的优势分不开。大家普遍认为氧化镁法具有脱硫效率高(可达90％以上)、初期投资少、运营维护成本低等特点。在有镁矿资源的地区，是一种有竞争性的脱硫技术。目前大部分的企业采用氧化镁进行烟气脱硫，脱硫所产生硫酸镁、亚硫酸镁废液的处理方法主要分为再生法、抛弃法、回收法等。采用抛弃法的企业居多，这种脱硫废液的处理方式造成大量的水资源浪费，并对周围环境产生污染，并且固体物质会形成二次污染。

发明内容

本发明发现，通过催化剂将SO₂、NO分别氧化成SO₃、NO₂，再采用以氧化镁为主要原料的脱硫脱硝吸收剂，生成以硫酸镁、硝酸镁为主的副产物。这样获得的副产物与粉煤灰、钢渣、水渣超细粉以及建筑固废等工业固体废弃物按一定比例混合，可以生产一种胶凝材料，进而用于建材行业。本发明的一个目的在于提供一种胶凝材料的制备方法，其可以避免产生过多的工业废水，并能够实现烟气脱硫脱硝、固废一体化治理，还可以获得合格的胶凝材料。

本发明提供一种胶凝材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)采用脱硫脱硝催化剂将烟气的二氧化硫氧化为三氧化硫，并将一氧化氮氧化为二氧化氮，然后采用吸收剂进行干法脱硫脱硝，从而形成副产物；其中，所述吸收剂包括氧化镁；

(2)将所述副产物与氧化镁、工业固体废物和添加剂混合均匀得到所述胶凝材料；