[发明专利]一种脱硫灰中CaSO3的稳定化方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体废弃物资源化利用领域，尤其涉及一种脱硫灰中CaSO₃的稳定化方法。

背景技术

半干法烧结烟气脱硫工艺是一种常见的烟气净化技术，典型工艺包括CFB 法、SDA法、MEROS法、NID法等等，这些工艺中常使用生石灰作为脱硫剂，生石灰首先经过消化工艺转化为消化石灰，再进入脱硫塔内与烟气中的SO₂反应生成CaSO₃。CaSO₃在半干法烟气脱硫工艺中仅有少量被氧化为CaSO₄，大量的CaSO₃进入末端副产物脱硫灰中。实践表明，半干法烧结烟气脱硫灰的化学成分主要约为CaSO₃·1/2H₂O占25～40％，CaSO₄·2H₂O占5～15％，Ca(OH)₂占25～40％，CaCO₃占10～25％，现有技术中可以通过多种方式对脱硫灰进行应用，下面列举几种进行介绍。

第一种，将脱硫灰作为脱硫石膏使用于混凝土工业。石灰石-石膏法(湿法)是目前燃煤电厂烟气脱硫的主流技术，其末端副产物脱硫石膏中 CaSO₄·2H₂O的含量大于90％，可以替代天然石膏用于混凝土工业，对混凝土性能无影响。随着国家环保需求逐步提高，我国多地方已限制天然石膏矿的开采，而鼓励使用脱硫石膏替代，以从宏观上鼓励利用工业废弃物，减少自然资源消耗。然而，脱硫灰与脱硫石膏虽同为脱硫副产物，但化学成分有所区别。结果表明，CaSO₃的反应行为与CaSO₄有较大差异，脱硫灰中CaSO₃的存在对混凝土的安定性有较大影响，进而影响混凝土工程质量和耐久性，甚至产生潜在安全问题。因此，脱硫灰不能完全替代脱硫石膏使用，部分替代脱硫石膏的可掺入量也较小，无经济可行性。以上原因造成了半干法脱硫灰资源化利用的难题。

第二种，在不改变脱硫灰成分的情况下直接将其利用。主要集中在水泥缓凝剂、制备脱硫灰砖、制备墙面材料、淤泥处理剂、污水处理剂、黏合剂、硬石膏生产等等。但是，这些研究大部分停留在实验室研究阶段，有的方法可消纳脱硫灰的量又很小或对下游产品质量及质量稳定性有影响，目前，实际可操作的大规模应用脱硫灰的实用技术很缺乏，脱硫灰仍以抛弃和堆放法简单处置为主。

第三种，将CaSO₃氧化为CaSO₄后使用。在通常情况下，脱硫灰中CaSO₃较稳定，在空气中氧化为CaSO₄反应速度很慢。研究表明，加热至400℃以上并有催化剂辅助的情况下可显著加速氧化进程。专利号为CN104150520B的发明专利的提供了一种干法、半干法两段回转富氧外加热氧化工艺及装置，以回转窑为主体设备将脱硫灰加热后利用氧气将脱硫灰中的CaSO₃转化为CaSO₄。但是，该工艺需要借助于复杂的工艺设备和大量能源介质，氧化处理成本很高，而即使CaSO₃能完全转化为CaSO₄，处理后的脱硫灰虽可进入水泥行业，其 CaSO₄含量最多仅50％～60％，附加值仍然很低，产出的效益远小于处理成本，若大规模应用，脱硫灰产出企业需倒贴脱硫灰处置费用方可勉强支持该工艺运行。另外，还可以使用强氧化剂将CaSO₃转化为CaSO₄的方法。例如专利号为 CN101734875B的发明专利提供了一种脱硫灰中亚硫酸钙的催化氧化方法，使用H₂O₂作为强氧化剂，在有锰盐作为催化剂的条件下，在溶液中将亚硫酸钙氧化为硫酸钙，其同样存在着成本较高的技术问题。

发明内容

本发明提供一种脱硫灰中CaSO₃的稳定化方法，以解决现有技术中针对脱硫灰中的CaSO₃进行利用时要么处理成本较高、要么应用效果不佳的技术问题。

本发明实施例提供一种脱硫灰中CaSO₃的稳定化方法，包括：

获得脱硫灰与剥岩尾矿颗粒的混合物，其中，所述脱硫灰的总质量为所述剥岩尾矿颗粒的总质量的5％～20％；

向所述脱硫灰与所述剥岩尾矿颗粒的混合物中喷洒预设量的水，洒水量为所述混合物的总质量的10％～15％；