[发明专利]废料联合石灰石/石灰-石膏法脱硫并制备铁酸钙的方法

说明书

一种用钢铁厂废料联合石灰/石灰石用于烧结烟气脱硫并制备优质烧结原铁酸钙的方法，属于冶金技术领域。本发明将冶金固体废弃物转炉干法除尘灰、轧钢铁皮和高炉除尘灰引入脱硫工艺，转炉除尘灰和轧钢铁皮联合石灰石/石灰作为脱硫剂，脱硫产物配加高炉除尘灰，并利用煤粉等调整碳含量，经脱水、焙烧直接生产铁酸钙产品，作为烧结原料及炼钢造渣、脱磷剂使用，脱除的硫经吸收塔吸收、浓缩制成硫酸回收。该工艺方法先进简单，脱硫率高，生成的产物价值高，用于烧结和炼钢工序，提高烧结产、质量，加快炼钢过程的造渣和脱磷，同时实现脱硫石膏和冶金固废的高值化、资源化利用。

技术领域

本发明涉及一种将钢铁厂废弃物(主要为转炉干法除尘灰、轧钢铁皮和高炉除尘灰等)结合石灰石石膏法脱硫前后制备铁酸钙的方法，属于废弃物的回收、焙烧、再利用的技术领域。

背景技术

钢铁行业是我国重要的基础性产业，具有消耗能量大、排放量高、环境污染严重等特点。伴随着钢铁行业冶金技术的不断发展，高炉的容积也随之扩大，由此导致烟尘排放量进一步增大。钢铁企业所排放的烧结烟气中含有大量的SO₂，此环节的SO₂排放量高达整个钢铁企业SO₂总排放量的60％。由于炼铁的主要原料为烧结矿，因此通过关闭烧结厂来解决SO₂排放的问题是不可行的，所以目前唯一的选择是对烧结烟气进行脱硫处理。

近几年，国内大型钢铁企业相继建成了烧结烟气脱硫装置，SO₂的控制取得了显著的成效，但随之产生了大量脱硫副产物-脱硫石膏，如何正确的处置这些脱硫石膏成为一大环境问题。我国禁止将脱硫石膏向山河湖海里排放，目前主要通过填埋和抛弃的方式处理脱硫石膏，但由于脱硫石膏含有一些有害性物质，若填埋和抛弃不当，不仅占用大量土地资源而且可能对大气及水源造成二次污染。

另一方面，生产高碱度烧结矿，尤其是超高碱度烧结矿的烧结矿黏结相主要由铁酸钙组成，铁酸钙可使烧结矿的强度和还原性同时得到提高。除此以外，铁酸钙还可以取代萤石在转炉中所起的作用，因为其在脱磷过程中具有高的脱磷能力，铁酸钙被视为良好的脱磷材料。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术的状况，将钢铁厂废弃物(主要为烧结脱硫石膏、转炉干法除尘灰、轧钢铁皮和高炉除尘灰等)进行回收，经粉碎、混料、加水压块、加热焙烧等步骤，制成铁酸钙，作为烧结添加剂或者转炉造渣剂，使废弃物得到回收再利用。

一种废料联合石灰石/石灰-石膏法脱硫并制备铁酸钙的方法，其特征在于，以钢铁厂废料、石灰石或烧结脱硫石膏及煤粉为原料脱硫处理制备铁酸钙，钢铁厂废料包括、转炉干法除尘灰、轧钢皮、高炉除尘灰；其中，以转炉干法除尘灰、石灰石、煤粉为原料脱硫处理制备铁酸钙的步骤如下：

(1)粉碎、研磨原料

将石灰石加入粉碎机内粉碎，粉碎后的石灰石置于研磨机内研磨，其它原料依次进行粉碎、研磨，选用的原料均呈粉体颗粒状；转炉干法除尘灰的粒径范围为100目占70％以上，煤粉的粒径范围为100目占100％；

(2)加水混料

按摩尔比将转炉干法细灰与石灰石按照CaO：Fe₂O₃＝1:(0.5-2)加入混料槽内，加水搅拌混合30～60min，制成吸收剂浆液；

(3)脱硫

将吸收剂浆液进行脱硫处理，得到脱硫石膏；

(4)粉碎、研磨、过筛石膏原料

将步骤(3)得到的脱硫石膏加入粉碎机内粉碎，粉碎后的脱硫石膏置于研磨机内研磨，然后用100目筛网过筛，得到石膏颗粒；

(5)第二次混料