[发明专利]一种烧结工艺处理半干法脱硫灰和高硫铁料制备硫酸的方法

说明书

本发明公开了一种烧结工艺处理半干法脱硫灰和高硫铁料制备硫酸的方法，该方法是将半干法脱硫灰、高硫铁料、生石灰和固体燃料进行配料、混匀和制粒，得到球料，所述将球料依次进行布料、点火和烧结，在烧结过程中由烧结机中部产生的高二氧化硫浓度烟气用于制备硫酸，同时得到烧结料。该方法实现了半干法脱硫灰的全组分资源化回收以及高硫铁料的高效利用，且烧结过程中产生的二氧化硫烟气集中在烧结机中部用于制备硫酸，而烧结机其余部位产生的烟气二氧化硫含量低，能够与制酸后的烟气经过脱硝后即可达到排放的要求。

技术领域

本发明涉及一种半干法脱硫灰处理方法，具体涉及一种利用铁矿烧结工艺过程来协同资源化处理半干法脱硫灰制备硫酸的方法，属于固废处理技术领域。

背景技术

当前，烟气脱硫技术主要为湿法脱硫技术、干法脱硫技术和半干法脱硫技术。和前者技术相比，干法和半干法脱硫技术具有脱硫效率高、工艺流程短、投资较低，占地面积小等优点。半干法脱硫工艺优势尤为明显，被广泛应用于钢铁冶金、火力发电等行业。

半干法脱硫工艺产生的脱硫灰主要成分为：游离氧化钙、亚硫酸钙、氢氧化钙、硫酸钙和少量的碳酸钙等物质。半干法脱硫灰整体呈碱性，游离氧化钙成分易吸水膨胀；亚硫酸钙、氢氧化钙和碳酸钙成分受热易分解，具有不稳定性等，属于难处理的固体危废。

目前国内外针对半干法脱硫灰的应用，其主要为水泥辅料方面的应用。而半干法脱硫灰中硫含量较高，且其含有较多的游离氧化钙，在长期水化过程中不断生成Ca(OH)₂，体积不断膨胀，对使用的安定性产生影响，不能直接作为水泥使用或使用量较少，使其资源化利用受限。绝大部分脱硫灰只能堆积填埋的方式处理，既破坏环境又占用土地资源。同时，半干法脱硫灰中大量的钙、硫等资源未得到大宗化利用，造成了资源的浪费。

因此，寻找一种半干法脱硫灰综合利用的技术，以解决脱硫灰的就地资源化利用问题迫在眉睫。

发明内容

针对现有技术中半干法脱硫灰难以处理和综合利用的技术问题，本发明的目是在于提供一种利用铁矿烧结过程来处理半干法脱硫灰实现半干法脱硫灰资源化利用的方法，该方法利用半干法脱硫灰同时提供钙源和硫源，以固体燃料作为碳源同时为生产提供热源以及促进硫酸钙分解，配入高硫铁料提供铁源，利用现有技术成熟的烧结装置及工艺，在获得合格铁矿烧结料产品的同时，能够将烧结过程中产生的二氧化硫集中富集在烧结机中部区域直接用于制备硫酸，实现脱硫灰的高效资源化利用。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种烧结工艺处理半干法脱硫灰和高硫铁料制备硫酸的方法，该方法是将半干法脱硫灰、高硫铁料、生石灰和固体燃料进行配料、混匀和制粒，得到球料，所述将球料依次进行布料、点火和烧结，得到烧结料；其中，在烧结过程中由烧结机中部产生的高二氧化硫浓度烟气用于制备硫酸。

本发明技术方案将半干法脱硫灰、高硫铁料、生石灰和固体燃料搭配利用铁矿烧结过程来完成各种原料之间的高温反应，实现了半干法脱硫灰中的硫和钙以及高硫铁料中的硫充分回收得到资源化利用。在烧结过程中半干法脱硫灰作为钙源和硫源，在高温反应中半干法脱硫灰中的亚硫酸钙、氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙成分容易参与反应，而稳定性较好的硫酸钙在碳质还原剂作用以及高硫铁料的作用下能够促进转化，使得半干法脱硫灰中的绝大部分硫以二氧化硫形式进入烟气，而其中的钙参与铁酸钙生成，获得合格的铁矿烧结料。单一的高硫铁料煅烧过程中难以获得满足制备硫酸的高二氧化硫烟气，而搭配半干法脱硫灰进行高温固相反应后大大提高烟气中二氧化硫的浓度，以满足制备硫酸的要求，且高硫铁料煅烧过程中产生的铁氧化物可以促进半干法脱硫灰中成分的转化。固体燃料不仅仅起到供热作用，关键还起到弱还原促进作用，有利于硫酸钙等转化。生石灰一方面作为钙源和粘结剂，另一方面可以用于吸收烧结机头部位置燃烧带产生的SO₂，从而头部烟气中的SO₂浓度降低至35mg/m³以下，不需进行烟气脱硫处理，且湿料带吸附的SO₂进入烧结机中部后，集中释放出来，从而提高中部烟气中SO₂的浓度，有利于制备硫酸。