[发明专利]一种协同利用炉渣和废水稳定废气中CO2的方法及装置

摘要

一种协同利用炉渣和废水稳定废气中CO₂的方法及装置，方法为：（1）将冶金钢渣破碎；（2）准备碱性改质剂；（3）采用钢厂除尘废水作为冶金废水；（4）采用冶金尾气作为废气；（5）将冶金钢渣与碱性改质剂混合装入反应器，加入冶金废水浸泡；（6）通入废气，进行CO₂固化；（7）放水后，再次通入废气；（8）风干得到碳酸化钢渣。装置包括反应器筒体及密封盖，反应器筒体底部分布透气砖，透气砖与引风机连通；反应器筒体内部透气砖的上方设有多层篦板。本发明的方法直接利用冶金钢渣中CaO和MgO与除尘废水的PH值以及钙浓度来确定碱性改质剂的加入量，生产工艺简单，减轻环境与社会负荷，有利于社会的持续性发展。

主权项

1.一种协同利用炉渣和废水稳定废气中CO2的方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）将冶金钢渣破碎至粒径≤15mm，其中粒径大于10mm小于等于15mm的部分占总重量的10%以下，粒径大于5mm小于等于10mm的部分占总重量的13~35%，粒径大于1mm小于等于5mm的部分占总重量的30~60%，粒径大于0.1小于等于1mm的部分占总重量的20 ~ 40%，粒径小于0.1mm的部分占总重量的8%以下；（2）准备碱性改质剂，碱性改质剂中Na+与冶金钢渣中Ca2+和Mg2+之和的摩尔比为（0.2~1.3）:1；（3）采用钢厂除尘废水作为冶金废水，PH值为7.5~12之间，钙浓度为50~250 mg/L；（4）采用CO2含量＞15%的冶金尾气作为废气，温度45~150℃；（5）采用协同利用炉渣和废水稳定废气中CO2的装置，该装置包括反应器筒体及其顶部的密封盖，反应器筒体底部均匀分布有多个用于通入废气的透气砖，透气砖与引风机连通，其中引风机用于引入废气和风干物料，反应器筒体底部还设有放水阀，密封盖上设有进水阀和放散阀；反应器筒体内部透气砖的上方设有多层篦板；将冶金钢渣与碱性改质剂充分混合后装入底部设有透气砖且内部放置有篦板的反应器筒体内，冶金钢渣与碱性改质剂堆放在篦板上；然后加入冶金废水，使冶金钢渣与碱性改质剂的混合物在冶金废水中浸泡12h以上，并控制温度在30℃以上；其中冶金废水浸没冶金钢渣和碱性改质剂并高出冶金钢渣和碱性改质剂上表面0.5m以上；（6）浸泡结束后向从反应器筒体底部的透气砖通入压力为0.3~1MP的废气，进行初次CO2固化，持续时间为1~3h，废气流量控制在1.0~5.0L/s，废气通入量与反应器筒体内部的物料的体积比控制在（15~30）:1；（7）停止通入废气，从反应器筒体底部的放水阀放水，待反应器筒体内水全部放掉后，再次从反应器筒体底部的透气砖通入压力为0.3~1MP的废气，进行二次CO2固化，废气流量控制在0.5~6.0L/s，持续时间为0.5~4h，废气通入量与反应器筒体内部的物料的体积比控制在（15~30）:1；（8）将完成二次固化的物料风干，得到碳酸化钢渣。