用電石渣脫硫生產水泥緩凝劑的方法
2023-06-15 07:21:46 2
專利名稱：用電石渣脫硫生產水泥緩凝劑的方法
技術領域：
本發明屬於環境保護和資源綜合利用技術領域，尤其涉及一種以電石渣為原料，與煙氣中的so2反應生成脫硫石膏代替天然石膏作為水泥廠水泥緩凝劑的用電石渣脫硫生產水泥緩凝劑的方法。
技術背景-電石渣是生產乙炔氣、聚氯乙烯、聚乙烯醇等產品排出的廢渣，其主要成份是氫氧化鈣，80%左右的顆粒在10 50微米之間， 一般呈灰白色稀糊狀，流 動性較差。電石渣的排放佔用良田，汙染環境。煤炭是當今世界電力生產的主要燃料(煤中含硫)，燃煤電廠產生的二氧化 硫汙染空氣，形成酸雨，造成嚴重的環境問題，引起世界各國的重視。由141 個國家參加的《京都協議書》目的就是限制全球溫室氣體的排放。我國火電廠 燃煤量約佔全國煤炭產量的三分之一。據有關部門統計，1997年全國工業來源 二氧化硫排放量為1852萬噸，因電廠燃煤每年向大氣中排放的二氧化硫就高達 1200萬噸以上，佔我國二氧化硫排放總量約50%，佔工業二氧化硫排放量的75% 左右。因此對二氧化硫汙染控制的首要措施應該是減少排放電廠二氧化硫。原 電力工業部在"九五"規劃中明確提出2000年後投入運行和在建的脫硫設備 對應的裝機容量將達到IOOOOMW， 1995修改後的《中華人民共和國大氣汙染防 止法》明確規定電廠必須採用脫硫措施；國務院在關於酸雨控制區和二氧化硫 控制區有關問題的批覆中明確指出除以熱定電的熱點廠外，禁止在大中城市 及近郊新建燃煤火力發電廠，在"兩控區"內新建、改建的燃煤含硫量大於1% 的電廠，必須建設脫硫設施，現有煤含硫大於1%的電廠，要在2000年前，採取減排二氧化硫的措施，在2010年前分期分批建成脫硫設施或採取其他相應效果 的減排二氧化硫措施。煙氣脫硫主要有幹法、半乾法、溼法三類工藝技術。所用的吸收劑有石灰 石、石灰、氫氧化鈣等，這些都要消耗大量的石灰石礦山資源。據統計，全世界約有20個國家和地區應用了排煙脫硫裝置，其設備總裝機容量相當於2.5 3 億kW，其脫硫工藝以溼式石灰/石灰石-石膏法為主，佔整體脫硫工程的80%以 上，這種脫硫工藝每吸收1噸二氧化硫大約需要鈣質脫硫劑石灰石1.6噸或氫 氧化鈣1. 2噸，產生脫硫石膏2. 5噸。溼法煙氣脫硫技術具有脫硫反應速度快、脫硫效率高、脫硫劑利用率高等優 點。目前世界上最成熟的溼式石灰石/石膏法脫硫技術的脫硫效率可達到95%以 上。電石渣主要化學成份是氫氧化鈣，佔90%以上，作為脫硫劑，脫硫效果比石 灰石好。電石渣脫硫的原理是電石渣中的氫氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應生成二水硫酸爭丐，艮卩Ca(0H)2 + S02——CaSOi 2H20 (脫硫石膏) 脫硫石膏的主要性質體現在1、 顆粒過細。天然石膏經粉碎後，細度約140um ，而脫硫石膏顆粒直徑小 於60um(30 50y m)，由於顆粒過細而帶來流動性和觸變性問題。2、 有一定的含水率。脫硫石膏含水率一般為15%左右，由於含水率較高、 粘性強，在裝載、提升、輸送的生產過程中極易粘附在各種設備上，造成物料 堵塞，影響生產過程的正常進行。3、 顏色偏深。質地優良的脫硫石膏是純白色的，但常見的呈深灰色或帶黃色， 作為粉刷石膏和裝飾石膏將影響外觀。主要原因是煙氣除塵系統效率不高，致使脫硫石膏含有較多的粉煤灰，其次是由於石灰不純含有鐵等雜質的影響。脫硫石膏與天然石膏的最大不同，在於脫硫石膏含有某些雜質，炭、亞硫 酸鈣、金屬離子等等，而這些雜質對石膏製品的性能造成不同程度的危害。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中存在的不足而提供一種利用電石渣的主要化學成份Ca(0H)2吸收S02好的特點，作為脫硫劑用於電廠煙氣脫硫，變廢為 寶，同時脫硫後的脫硫石膏經過處理，全部代替天然石膏作為水泥緩凝劑用於 水泥生產的用電石渣脫硫生產水泥緩凝劑的方法，解決了電石渣和煙氣脫硫產 生的廢渣汙染，可以實現化工、電力和水泥的聯產，實現工業廢渣的零排放。
本發明的目的是這樣實現的首先，採用化工廠的廢棄物電石渣為主要原料，加水調成濃度為20% 30% 電石渣漿作為脫硫劑，噴入火電廠煙氣脫硫塔內與煙氣中的S02反應生成脫硫石膏。然後，脫硫石膏再經過成球、低溫千燥或乾燥、成球，得到粒狀物料，即 成為水泥廠的水泥緩凝劑，電石渣為乙炔發生爐產生的廢渣，加水製成20% 30%電石渣漿體通過管道 泵供給火電廠煙氣脫硫塔的頂部，並噴入脫硫塔內吸收煙氣中的S02，與煙氣中的S02反應生成脫硫石膏。脫硫石膏的乾燥溫度不高於140°C。 本發明具有如下積極效果脫硫石膏的用途主要有兩種， 一種是用於生產石膏製品，另一種是用於水 泥緩凝劑。本發明主要涉及水泥緩凝劑的生產。水泥緩凝劑是矽酸鹽水泥生產 過程中的必備原料，其摻加比例一般為3% 5%。目前大多數生產廠家都沿襲傳統方式，以天然石膏作為緩凝劑，其主要成份為二水硫酸鈣。由於脫硫石膏含水 率高，在生產過程中常發生堵料現象，所以尚不能被水泥生產企業特別是大中 型生產企業直接使用。必須對脫硫石膏進行處理，將脫硫石膏脫水、乾燥、成 球，製成粒狀物料，才能滿足水泥廠物料貯存、輸送及計量等工業化生產的需 要。脫硫石膏對烘乾溫度非常敏感，溫度高了很容易生成半水石膏或無水石膏。 這些半水或無水石膏，用於水泥生產都會產生水泥急凝現象(凝結時間非常快)，所以都不能作為水泥緩凝劑使用。二水石膏(CaS0^2H20)在80.5。C時，會失 去吸附水，從135。C開始，二水石膏(CaS(X 2K0)開始失去1. 5個結晶水變成 半水石膏(CaSO.， 0. 5H20)，到了 183.8°C，會失去全部結晶水，成為無水石膏 (CaS04)。所以脫水石膏的千燥必須採用低溫乾燥。 本發明的特點是 '1、 利用了電石渣的主要化學成份Ca(0H)2吸收S02好的特點，作為脫硫劑用 於電廠煙氣脫硫，變廢為寶。2、 脫硫後的廢渣，也就是脫硫石膏經過處理，全部代替天然石膏作為水泥 緩凝劑用於水泥生產，消除了煙氣脫硫產生的廢渣，可以實現化工、電力和水 泥的聯產，實現工業廢渣的零排放。
具體實施例方式本發明的方法是通過以下技術途徑實現的。第一，電石渣作為脫硫劑，吸收煙氣中的S02。化工廠排放的電石渣經過預篩分進入漿池，在電石渣漿池中調整濃度為20% 30%的電石渣漿。然後，由輸 送泵送進脫硫塔內吸收煙氣中的S02經過一系列物理化學反應最終生成脫硫石第二，脫硫石膏經過成球，再經過不高於14(TC溫度千燥，得到主要以CaS04 2H20為主要礦物的粒狀物料，全部代替天然石膏用於水泥廠原料，做 水泥緩凝劑使用。本發明採用化工廠的廢棄物電石渣為主要原料，加水調成濃度為20%~30% 電石渣漿作為脫硫劑，噴入火電廠煙氣脫硫塔內與煙氣中的S02反應生成脫硫 石膏，脫硫石膏再經過成球、低溫乾燥或乾燥、成球，得到粒狀物料，即成為 水泥廠的水泥緩凝劑。電石渣為乙炔發生爐產生的廢渣，加水製成20%~30%電 石渣漿體通過管道泵供給火電廠煙氣脫硫塔的頂部，並噴入脫硫塔內吸收煙氣 中的S02，與煙氣中的S02反應生成脫硫石膏。脫硫石膏的乾燥溫度不高於140 。C。
權利要求
1、一種用電石渣脫硫生產水泥緩凝劑的方法，其特徵在於採用化工廠的廢棄物電石渣為主要原料，加水調成濃度為20％～30％電石渣漿作為脫硫劑，噴入火電廠煙氣脫硫塔內與煙氣中的SO2反應生成脫硫石膏，脫硫石膏再經過成球、低溫乾燥或乾燥、成球，得到粒狀物料，即成為水泥廠的水泥緩凝劑。
2、 按照權利要求l所述用電石渣脫硫生產水泥緩凝劑的方法，其特徵在 於電石渣為乙炔發生爐產生的廢渣，加水製成20% 30%電石渣漿體通過管 道泵供給火電廠煙氣脫硫塔的頂部，並噴入脫硫塔內吸收煙氣中的S02，與煙氣中的S02反應生成脫硫石膏。
3、 按照權利要求l所述用電石渣脫硫生產水泥緩凝劑的方法，其特徵在 於脫硫石膏的乾燥溫度不高於14(TC。
全文摘要
本發明涉及一種以電石渣為原料，與煙氣中的SO2反應生成脫硫石膏代替天然石膏作為水泥廠生產原料的用電石渣脫硫生產水泥緩凝劑的方法，採用化工廠的廢棄物電石渣為主要原料，加水調成濃度為20％～30％電石渣漿作為脫硫劑，噴入燃煤電廠煙氣脫硫塔內與煙氣中的SO2反應生成脫硫石膏，脫硫石膏再經過成球、低溫乾燥或乾燥、成球，得到粒狀物料，成為水泥廠的水泥緩凝劑。本發明利用了電石渣的主要化學成份Ca(OH)2吸收SO2好的特點，作為脫硫劑用於電廠煙氣脫硫，變廢為寶，脫硫後的脫硫石膏經過處理全部代替天然石膏作為水泥緩凝劑用於水泥生產，解決了電石渣和脫硫石膏的汙染問題，可實現化工、電力和水泥的聯產，實現工業廢渣的零排放。
文檔編號C04B11/05GK101215113SQ200710300078
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月27日 優先權日2007年12月27日
發明者劉永川, 袁運法, 鄭建國 申請人:袁運法