[发明专利]一种利用烧结烟气脱硫灰一步法合成硫酸钙晶须的方法

说明书

本发明公开了一种利用烧结烟气脱硫灰一步法合成硫酸钙晶须的方法，属于资源回收再利用技术领域。本发明将预处理的脱硫灰和MgCl₂溶液充分搅拌均匀后制成浆液，在浆液中滴加饱和Ca(OH)₂，调节浆液的pH值的范围至8～9之间，再将浆液转移至高压反应釜中进行水热合成得到硫酸钙晶须。本发明以烧结烟气脱硫灰为原料，采用水热体系氧化协同制备硫酸钙晶须，实现烧结烟气脱硫灰氧化协同制备硫酸钙晶须，解决了CaSO₃难以快速氧化和硫酸钙晶须制备工艺流程较长的难题，提高了脱硫灰的回收利用率，改善了硫酸钙晶须的质量。

技术领域

本发明涉及资源回收再利用领域，更具体地说，涉及一种利用烧结烟气脱硫灰一步法合成硫酸钙晶须的方法。

背景技术

随着国家对SO₂污染控制的加强和我国环境保护意识的加强，烧结矿烟气脱硫灰的综合利用方面的研究逐渐受到人们的关注，并且烧结矿烟气脱硫灰的利用可以减少因堆放所消耗的资金、占用土地和环境污染，减少天然石膏的用量，进而减少天然石膏的开采量，保护生态环境。因此，许多高校和企业对烧结矿烟气脱硫灰综合利用方面进行了大量的研究，如利用烧结烟气脱硫灰制备硫酸、水泥缓凝剂、石膏建筑材料和硫酸钙晶须等。其中，采用烧结烟气脱硫灰制备硫酸钙晶须具有较高的附加值，硫酸钙晶须是以单晶形式生长出的一种短纤维，它具有均匀的横截面，完整的外形及高度完善的内部结构，与玻璃纤维相比，优点在于它具有极高的强度，细微的尺寸，更易与树脂、橡胶、塑料等有机高分子化合物结合，并且产品的外观质量优良。以脱硫石膏为原料制备硫酸钙晶须不仅可以减少脱硫石膏对环境的污染，还可以节约天然石膏资源，并且为脱硫石膏的高附加值利用开辟了新途径，但是现有的脱硫灰制备硫酸钙晶须的方法尚不完善，使得硫酸钙晶须的质量较差，严重限制了脱硫灰的高效资源化应用。

经专利检索，东北大学的史培阳也进行了相关研究，并申请了相关专利，利用烧结矿烟气脱硫副产物制备硫酸钙晶须的方法（申请号：201010545829.1；申请日：2010.11.16）和利用烟气脱硫石膏制备硫酸钙晶须的方法（申请号：200810011193.5；申请日：2008.04.25），该方法为脱硫副产物的资源化应用提供了一种途径。但是，现有的方法生产得到的硫酸钙晶须质量较差，限制了脱硫副产物的高附加值应用。此外，发明创造的名称为：半干法脱硫灰的处理装置（专利申请号：CN201610076883.3，申请公布日：2016.05.04），该处理装置通过在加热炉的上方设置吸附塔，加热半干法脱硫灰产生的烟气在进气烟道中被引风机吹出的冷风降温后再进入到下吸附室中，下吸附室中的活性焦对烟气中的SO₂进行第一次吸附，然后烟气通过过渡烟道进入到上吸附室中，上吸附室中的活性焦对烟气中的SO₂进行第二次吸附，然后烟气进入出气烟道后由烟囱中排出。这样实现了快速地对半干法脱硫灰进行脱硫处理，解决了半干法脱硫灰的二次污染问题，但仍然没有解决对脱硫灰的再次利用的技术问题。此外，发明创造的名称为：一种脱硫灰的处理装置和处理方法（专利申请号：CN201610344246.X，申请公布日：2016.10.12），其通过设置一种脱硫灰的处理装置，包括：立磨、收尘器、热风炉、一次热风管和二次热风管；立磨上开设有矿渣进入的矿渣入口；收尘器与所述立磨连接；一次热风管和二次热风管的连接处开设有混风入口。通过将脱硫灰在热风中氧化改性，使得形成的矿渣粉产品凝结时间大大缩短，并且节约了低温煅烧设备投资与工序成本，有效解决了现有技术中脱硫灰处理方式导致处理成本增加和形成新的污染源的技术问题，但仍然没有解决脱硫灰中铁粉的分离问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明针对现有技术中脱硫灰制备硫酸钙晶须的质量较差的问题，提供了一种利用烧结烟气脱硫灰一步法合成硫酸钙晶须的方法，本发明对脱硫灰进行除铁，并采用水热体系氧化协同制备硫酸钙晶须，提高硫酸钙晶须的质量，并且可以降低制备过程中脱硫灰对环境的污染。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：