[发明专利]干法、半干法脱硫灰的低温氧化方法

说明书

本发明的目的是针对现有中技术干法、半干法脱硫灰处理方法的不足，提供了一种干法、半干法脱硫灰的低温氧化方法，属于资源再利用及环境保护领域。该方法为：将脱硫灰和水混合配置成浆液，再向浆液中加入氧化剂Na₂O₂和过硫酸盐、催化剂镍、活化剂、分散剂；再将浆液搅拌，然后将反应物过滤，得滤饼和滤液，滤饼为氧化后的脱硫灰，滤液回收后再行处理。该方法成本低、氧化效率高、工艺简单，且操作性好，实现了在低温条件下将脱硫灰中的亚硫酸钙氧化为硫酸钙，同时将氧化后的脱硫灰中氯离子含量≤0.06%，符合国家标准规定的水泥和混凝土掺合料的氯含量，解决了脱硫灰综合利用难的问题，减少环境污染。

技术领域

本发明属于资源再利用及环境保护领域，特别涉及一种干法、半干法脱硫灰的低温氧化方法。

背景技术

随着人们环保意识的增强，国家加大对厂矿二氧化硫排放的治理力度，干法、半干法烟气脱硫技术由于具有脱硫产物为干粉状、耗水率低、占地面积小、投资省、运行成本低的优点，因而得到较好的应用。法和半干法烟气脱硫技术的脱硫渣一般由亚硫酸钙、硫酸钙、氢氧化钙、碳酸钙、氯化钙、氟化钙以及飞灰组成， 由于干法、半干法脱硫灰硫钙含量较高、成分复杂、硫元素大多以亚硫酸钙的形式存在。这些特性严重限制了脱硫灰在建材领域的应用。

首先，由于国家规定普通硅酸盐水泥中S0₃的含量不能超过3.5％。过高的硫含量使脱硫灰不能直接作为水泥混合材使用或者其掺混量很少；其次，脱硫灰中游离的CaO含量较高时，会在长期的水化过程中生成Ca(OH)₂，从而造成体积膨胀，安定性不良。同时，半干法脱硫对烟气中的氯化物脱除率高达90％以上，而水泥混凝土中含有的氯离子会引起钢筋锈蚀，我国相关标准规定水泥和混凝土掺合料的氯离子含量≤0.06%，从而导致混凝土开裂。目前，脱硫灰只有很少一部分得到利用，绝大部分被抛弃或贮存，已经成为一种新型的同体废弃物。因此，成功解决脱硫灰的综合利用问题是对干法、半干法脱硫工艺的完善，可促进脱硫工艺的进一步推广和应用。

目前，亚硫酸钙氧化的研究主要是高温氧化及氧化效率低。中国专利CN201610002188.2公开了一种改善脱硫灰渣稳定性的方法，利用CO₂体积浓度5~20％、O₂体积浓度3~21％，工业烟气在300℃~800℃下焙烧0 .5~2h，使CaSO₃氧化，但该高温氧化方法能耗高，不利于节能减排。中国专利CN201410304735 .3公开了一种半干法脱硫灰资源化利用方法，加入H₂O₂先行氧化处理，然后配成脱硫灰浆液，依次将脱硫灰转化为硫酸铵与碳酸钙，但是H₂O₂的氧化效率低。中国专利CN201610155138 .8公开了一种半干法烟气脱硫灰改性处理方法，利用MnO₂、水和氧化剂使烟气脱硫灰中的氧化钙转化为氢氧化钙，亚硫酸钙转化为硫酸钙，但氧化效率低，主要是由于反应生成的硫酸钙限制了亚硫酸钙在水溶液中的溶解电离平衡。

发明内容

本发明的目的是针对现有中技术干法、半干法脱硫灰处理方法的不足，提供了一种干法、半干法脱硫灰的低温氧化方法，该方法成本低、氧化效率高、工艺简单，且操作性好，实现了在低温条件下将脱硫灰中的亚硫酸钙氧化为硫酸钙，同时将氧化后的脱硫灰中氯离子含量≤0.06%，符合国家标准规定的水泥和混凝土掺合料的氯含量，解决了干法、半干法脱硫灰综合利用难的问题，提高脱硫灰的综合利用率，减少环境污染。

为了实现本发明的目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的一种干法、半干法脱硫灰的低温氧化方法，包括如下步骤：

1）将脱硫灰和水混合配置成浆液，其中脱硫灰与水的质量比为1:5~15；再向浆液中加入氧化剂Na₂O₂和过硫酸盐、活化剂、分散剂；