[发明专利]一种脱硫灰资源化利用的方法

说明书

本发明涉及环保技术领域，公开了一种脱硫灰资源化利用的方法。本方法包括以下步骤：S1.将脱硫灰与水混合之后进行湿式筛分得到第一脱硫灰浆液；S2.将氧化剂加入到第一脱硫灰浆液中搅拌反应得到第二脱硫灰浆液；S3.向第二脱硫灰浆液中加入过量碳酸铵并通入二氧化碳和氧气，搅拌反应得到第三脱硫灰浆液；在反应过程中收集碳酸铵分解产生的氨气和二氧化碳循环利用；S4.将第三脱硫灰浆液进行固液分离，得到固体碳酸钙和硫酸铵溶液；S5.将固体碳酸钙进行干燥、磁选得到碳酸钙产品，将硫酸铵溶液进行蒸馏得到硫酸铵产品。本发明技术方案脱硫灰中钙、硫元素的转化率均可达到97％以上，实现了脱硫灰的高效回收资源化利用。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，更具体地，涉及一种脱硫灰资源化利用的方法。

背景技术

化石燃料燃烧产生的SO₂排放会对生态环境和人类健康造成严重危害。近年来，由于我国对SO₂排放的控制要求日趋严格，在燃煤发电、钢铁烧结、工业锅炉、石化等行业，烟气脱硫工艺得到了广泛的推广应用，其中以CFB、LIFAC、NID、SDA、CDSI为代表的干法/半干法脱硫工艺因具有设备投资少、运行成本低、占地少、维护简单、废水排放少等优点，已经成为了烟气脱硫技术未来发展的趋势。这类工艺的特征是应用粉状或粒状钙基吸收剂来脱除烟气中的SO₂，脱硫产物为干粉状，主要成分为CaSO₃·1/2H₂O、CaSO₄·2H₂O、CaCO₃和未反应的Ca(OH)₂等。

与湿法工艺相比较，干法/半干法工艺所产生的脱硫灰的成分复杂得多，具有高硫、高钙、高碱性的特点，尤其是CaSO₃的比例很高，这种化学稳定性较差的组分使干法/半干法脱硫灰表现出不同寻常的物化特性。由于对干法/半干法脱硫灰的性质、反应特点及作用机理的研究还不够系统和深入，目前人们对其综合利用多持审慎态度，尚未形成有效的利用途径，导致干法/半干法脱硫灰大量堆积或简单填埋，不仅占用了大量宝贵的土地资源，而且增加了企业负担，制约了此类脱硫工艺的进一步推广和应用。此外，由于CaSO₃的不稳定性，长期堆放极易引起SO₂的释放而对环境造成潜在威胁；同时，由于脱硫灰的粒径较小，质量较轻，堆场极易产生扬尘污染。

现有技术公开了一种半干法脱硫灰资源化利用方法，包括以下步骤：1)将半干法脱硫灰进行氧化，使其中的CaSO₃充分转化成CaSO₄；2)加水将所述氧化后的脱硫灰配成脱硫灰浆液，然后在脱硫灰浆液中充入CO₂，使CO₂与脱硫灰浆液中的Ca(OH)₂充分反应生成CaCO₃，其中，所充入CO₂与Ca(OH)₂的摩尔比为1.2～1.5∶1；3)在步骤2)所得浆液中按NH₄HCO₃与钙的摩尔比为1.2～1.5∶1的比例加入NH₄HCO₃，并调节pH为7～9，使含硫钙充分转化为碳酸钙沉淀；4)将步骤3)所得浆液进行固液分离，得到固体碳酸钙和硫酸铵溶液，然后将固体碳酸钙进行煅烧，制得氧化钙，并从硫酸铵溶液中提纯出硫酸铵固体。该方法采用先通入二氧化碳再加入碳酸氢铵的方法获得固体碳酸钙和硫酸铵溶液，而未针对反应体系中生成的氨气、二氧化碳气体进行循环利用，因此整个反应体系的物料回收利用率较低。另外，该方法未在氧化前针对脱硫灰做预处理，而原始的脱硫灰中除了大量的亚硫酸钙和硫酸钙之后，还含有石头重金属等杂质，因此最终获得的产品纯度较低，产物回收再利用的效率不高。