[发明专利]一种水泥回转窑用高效固硫剂及其使用方法

说明书

本发明属于环保技术领域，公开了一种水泥回转窑用高效固硫剂及其使用方法。所述水泥回转窑用高效固硫剂由以下按质量百分数计的组分组成：萤石尾矿30～60％、锶渣20～40％、钡渣10～40％，各组分之和为100％。本发明将各组分混合均匀，粉磨，与水泥生料混合或者放置于喷煤管出，煅烧，获得水泥熟料，实现固硫剂的固硫作用。本发明的固硫剂固硫效率高，降低了水泥窑烟气中SO₂浓度，还降低了熟料烧成温度、提高了熟料品质，对水泥工业节能减排、可持续发展和资源综合利用具有重大的经济、社会和环境意义。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种水泥回转窑用高效固硫剂及其使用方法。

背景技术

SO₂是一种无色的刺激性气体，对人体呼吸道有较大的刺激性作用，会增高呼吸道疾病的发病率，直接危害人的身体健康，进入大气中会形成酸雾或硫酸盐气溶胶并进一步被氧化形成酸雨将落到地面，导致土壤酸化，加速土壤的贫瘠化，不利于植被生长，同时导致湖泊、河流等水体酸化，腐蚀建筑物、机械和市政设施。2015年水泥行业排放SO₂ 146.7万吨，且呈逐年增加趋势，约占全国SO₂总排放量的8.7％，为仅次于煤电、钢铁行业的第三大排放源。因此，规定水泥窑烟气SO₂排放限值为200mg/Nm³(《水泥工业大气污染物排放标准》GB 4915-2013)，重点地区SO₂排放限值仅为100mg/Nm³。

水泥熟料生产过程中，原燃料中的硫在预热器、分解炉和回转窑释放的SO₂，又经过生料磨脱硫、预热器脱硫及分解炉脱硫后，最终均以硫酸盐(主要为CaSO₄) 的形式进入回转窑。回转窑熟料烧成温度达1500℃、烟气温度更高达 1800～2000℃，导致50～70％的CaSO₄分解又释放出SO₂，并随气流入分解炉和预热器，部分被CaO和CaCO₃捕获重新进入物料流。经过多次SO₂释放-捕获，硫逐渐在分解炉、回转窑循环富集，使烟气中SO₂浓度和物料中硫酸盐含量逐渐升高。可见经过多次SO₂释放-补集循环后，水泥原燃料中的硫要么以硫酸盐形式固化于熟料之中，要么以SO₂的形式随气体排出。因此，提高熟料中含硫矿物的热稳定性，即提高水泥熟料固硫能力和效率，进而减少硫酸盐的分解率，将更多的硫固化于熟料中，是水泥窑烟气SO₂减排关键和核心，对水泥工业节能减排、高硫原料利用具有重要意义。

发明内容

为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种水泥回转窑用高效固硫剂及其使用方法。本发明的固硫剂显著提高了熟料固硫效率、降低了水泥窑烟气中SO₂浓度，还降低了熟料烧成温度、提高了熟料品质。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种水泥回转窑用高效固硫剂，由以下按质量百分数计的组分组成：萤石尾矿30～60％、锶渣20～40％、钡渣10～40％，各组分之和为100％。

萤石尾矿中氟化钙为高效固硫剂质量的3～10％；锶渣中氧化锶为高效固硫剂质量的3～10％；钡渣中氧化钡为高效固硫剂质量的2～10％。

所述水泥回转窑用高效固硫剂的使用方法，包括以下步骤：将萤石尾矿、锶渣、钡渣混合均匀，并进行粉磨，然后将粉磨后的粉体(即高效固硫剂)加入水泥生料中或者加入水泥回转窑的喷煤管处，通过回转窑煅烧，获得水泥熟料，在煅烧过程中实现固硫剂的固硫作用。所述粉磨是指粉磨至比表面积≥300m²/kg，优选为300～500m²/kg。

高效固硫剂的添加量为水泥生料质量的0.01～0.1％，即可使熟料固硫效率达95％以上。