[发明专利]一种半干法脱硫灰与钾长石预氧化—焙烧制备钾盐的方法

说明书

本发明公开了一种半干法脱硫灰与钾长石预氧化—焙烧制备钾盐的方法，该方法是将半干法脱硫灰与钾长石混合后，先置于低温下进行预氧化焙烧，得到混合固体I；混合固体I再置于高温下进行第二阶段焙烧回收氯化钾，并得到混合固体II；混合固体II置于更高温度下进行第三阶段焙烧，得到含硫酸钾的混合固体III；混合固体III通过湿法浸出回收硫酸钾，浸出渣作为建筑材料或耐火材料原料。该方法实现了半干法脱硫灰的全组分资源化利用，可以获得高附加值的钾盐化工产品，且浸出渣可作为建筑材料或耐火材料的原料，无有害的气体、固体和液体产生，实现半干法脱硫灰的大宗化、无害化、高质化利用。

技术领域

本发明涉及一种半干法脱硫灰处理方法，具体涉及半干法脱硫灰与钾长石预氧化—焙烧制备钾盐的方法，属于矿物加工技术领域。

背景技术

半干法脱硫工艺具有脱硫效率高、无废水产生、处理运输简便、投资少、占地面积小等优点，被广泛应用于钢铁冶金、火力发电、建筑材料等行业。目前越来越多的企业采用半干法脱硫工艺，使半干法脱硫灰的产生量逐年递增，其年产生量现已超过1000万吨。2018年10月26日修正的《环境保护税法》规定，如工业副产石膏等固体废弃物未得到综合利用，将征收25元/吨的环境保护税。若不对半干法脱硫灰进行合理处理，将使企业面临昂贵的额外支出。

半干法脱硫灰主要含有亚硫酸钙、硫酸钙、氯化钙、氢氧化钙、游离氧化钙和少量的碳酸钙等物质。半干法脱硫灰的化学成分特性极大地限制了其在水泥、建材等传统领域的利用。根据国家标准，普通水泥中SO₃的质量百分比含量应低于3.5％，而半干法脱硫灰中的硫含量远高于该标准。其中含有较多的游离氧化钙和氯化钙，会对建材的强度和稳定性造成不良影响。氧化钙在长期水化过程中生成Ca(OH)₂，造成体积膨胀；氯化钙导致建材在使用时出现返潮、泛黄现象，大量的氯离子会锈蚀钢筋，严重威胁建筑的安全。因此，半干法脱硫灰无法大量应用于水泥、建材等领域，使其资源化利用受限。同时，亚硫酸钙在酸性或高温条件下易分解，若处理不当，将分解释放大量的SO₂，造成二次污染。

因此，目前只有少部分半干法脱硫灰得到初级的利用，其中大量的钙、硫等资源未得到大宗化利用，绝大部分半干法脱硫灰以堆积填埋的方式处理，既破坏环境又占用土地资源，同时也造成了资源的浪费。因此，开发半干法脱硫灰的资源化利用技术意义重大。

实现半干法脱硫灰资源化利用的关键是将脱硫灰中的亚硫酸钙氧化成硫酸钙，使半干法脱硫灰转化为脱硫石膏，目前国内外的研究的主要是通过低温催化法、电化学氧化法等湿法方式处理半干法脱硫灰。这些方法氧化成本高，没有合适的氧化工艺设备，且产生废液的后续处理困难，不适合工业化生产。因此，亟需寻找一种半干法脱硫灰清洁、高效、经济可行的利用技术。

我国作为钾肥消耗大国，消耗量超过世界消耗量的40％，随着土地产出率要求的不断提高，钾肥对我国的农业发展愈发重要。目前，我国依然有超过40％的钾肥依赖国外进口，使钾肥价格居高不下。

发明内容

针对现有技术中处理半干法脱硫灰的方法存在的技术问题，本发明的目的是在于提供一种以半干法脱硫灰为主要原料配合天然钾长石矿物通过高温焙烧方法制备钾盐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为主要原料配入钾长石作为钾源，通过低温预氧化和两个阶段高温煅烧的方式获得附加值较高的可以用于制备钾肥的钾盐产品，实现了脱硫灰的高效资源化利用，且浸出渣可作为建筑材料或耐火材料的原料，无有害的气体、固体和液体产生，实现半干法脱硫灰的大宗化、无害化、高质化利用。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种半干法脱硫灰与钾长石预氧化—焙烧制备钾盐的方法，该方法包括以下步骤：

1)将半干法脱硫灰与钾长石混合后，置于400℃～500℃温度下进行第一阶段预氧化焙烧，得到混合固体I；

2)将所述混合固体I置于800℃～1000℃温度下进行第二阶段焙烧，得到混合固体II，同时通过烟气除尘收集氯化钾产品；