CN107185384A - 利用废弃大理石生产干粉状烟气脱硫剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废弃大理石生产干粉状烟气脱硫剂的方法，其是将石材行业废弃的大理石粉经烘干筛选等预处理后，与天然石灰石粉按比例搭配，制得干粉状用于石灰石‑湿法烟气脱硫（FGD）系统的脱硫剂。本发明“以废治废”，不仅减少了传统利用石灰石脱硫对天然石灰石矿山资源的消耗，还使废弃的大理石得到消纳利用，可有效解决石材行业废弃石粉排放带来的污染问题，促进石材业的可持续发展，对环境保护和经济效益的提高都具有重大意义。

Description

利用废弃大理石生产干粉状烟气脱硫剂的方法
技术领域
本发明属于资源循环综合利用和烟气脱硫环保领域，具体涉及一种利用废弃大理石粉制备干粉状烟气脱硫剂的方法。
背景技术
石灰石-湿法烟气脱硫（FGD）是一种应用广泛的脱硫工艺，它是将石灰石粉作为脱硫剂加水制成脱硫浆液，泵入吸收塔底，经循环泵及喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔顶部，浆液自上而下地与向上流动烟气充分接触混合，使烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，当硫酸钙达到一定饱和度后结晶形成二水石膏（CaSO4·2H2O），这部分石膏浆液从排浆泵排出，经旋流器、真空皮带机浓缩、脱水，使其含水量小于12%，然后用输送机送至石膏贮仓堆放。
大理石粉是大理石板材加工过程中，经锯割加工、切断加工、研磨抛光、凿切加工和辅助加工等工艺产生的废液通过加入絮凝剂后沉淀压滤而来的。目前，大量大理石粉尚无有效利用途径，仅福建省南安市，每年排放的大理石粉就达200万吨，为防止石粉废渣污染环境，政府每年都要划出大片土地作为定点堆放场地，不仅造成土地和资源的浪费，而且还会污染水源，给当地的生态环境与污染治理造成巨大的压力，因此寻找能大量消纳石粉废料的工业项目，开拓废弃石粉的综合利用途径具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用废弃大理石粉制备用于石灰石-湿法烟气脱硫（FGD）系统使用的干粉状脱硫剂的方法，其可使废弃的大理石粉得到消纳利用，实现石材行业的可持续发展。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用废弃大理石生产干粉状烟气脱硫剂的方法，其是将大理石石材切割过程中废弃的石粉经烘干处理或将废弃的大理石边角料、板底料经破碎粉磨，制得大理石干粉，然后将其与天然石灰石粉按比例搭配、搅拌、均化，制得干粉状烟气脱硫剂；
所得烟气脱硫剂的细度为325目，含水量在1wt%以下，其中含大理石干粉5wt%-100wt%。
所述大理石干粉的碳酸钙的含量在90wt%以上，MgO含量在3.0wt%以下，SiO2含量在3.0wt%以下。
所述烘干处理是将废弃的湿粉状大理石粉采用300℃-850℃的烟气加热至含水量1wt%以下，再筛选剔除杂物。烘干加热可使留存在石粉中的微量药剂得到充分挥发分解，从而避免微量药剂在脱硫系统中循环富集，引起脱硫浆液起大泡难破，影响脱硫效果。
大理石干粉、石灰石粉的搅拌混合可以在加工厂预先进行，也可以分别送往石灰石-湿法烟气脱硫（FGD）系统脱硫剂粉库，在脱硫系统现场直接混合使用。
虽然目前已有直接采用大理石粉作为脱硫剂的相关研究（参见吴忠标，“废大理石粉湿法烟气脱硫工艺试验”），但经在线工业试验发现，其实际脱硫效果较差。这可能是由于废弃大理石粉中留存的微量化学药剂及树脂等杂质对脱硫的运行有一定的影响，且其在循环脱硫过程中会不断富集，从而明显影响脱硫效果，不能直接作为脱硫剂使用。
本发明将石材加工企业在锯割、切消过程中产生的废弃石粉（不包括研磨抛光过程中的石粉）通过烘干、筛滤，或将矿山废弃的边角料、板底料经破碎、粉磨后，与天然石灰石粉混合得到的一种干粉状复合脱硫剂。其通过对废弃大理石粉进行烘干，并控制烘干工艺中的烘干温度和烘干时间，使大理石粉中由石材加工及废液处置引入的化学药剂等杂质散发、分解，以消除其对长期连续运转的脱硫系统的影响。
同时，虽然现有研究中指出MgO对脱硫具有强化作用，但大理石粉中的镁主要以CaCO3•MgCO3的形式存在，在脱硫系统中反应较为缓慢，并会影响脱硫效果及石膏脱水，因此需对大理石粉中MgO的含量进行限定。而脱硫剂对脱硫设备磨损影响最大的是其硬度和细度，其中二氧化硅含量是喷嘴、浆液循环泵、石膏排出泵等设备磨损的主要因素，故也需要对大理石粉中SiO2的含量进行限定。
本发明所得烟气脱硫剂干粉可以在不改变电厂脱硫工艺、脱硫技术参数和不增加新的处理设备条件下，在各种石灰石-湿法烟气脱硫(FGD)系统中部分或全部替代天然石灰石干粉用作脱硫剂，既避免了天然石灰石资源的消耗，还可使大量废弃的大理石粉得到消纳利用，对于促进材业可持续发展和保护生态环境具有重要意义。
通过在福建省鸿山热电有限责任公司600MW发电机组在线工业试验，证明经所得干粉状烟气脱硫剂净化处理后烟气的脱硫效率和排放浓度均可符合现阶段燃煤电厂烟气排放标准。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
1）将石材行业废弃的湿粉状大理石粉分类收集，将适用的大理石粉送至堆棚中堆存；
2）将所收集的湿粉状大理石粉经搭配均化，使其中CaCO3含量达90wt%以上，MgO含量为3.0wt%以下，SiO2含量为3.0wt%以下；
3）将搭配好的湿粉状大理石粉经850℃的热烟气烘干至含水量低于1wt%，再打散，筛选，剔除杂质及颗粒，得到细度为325目的大理石干粉；
4）将所得大理石干粉于密闭干粉贮库中存放，散装出厂送往石灰石-湿法烟气脱硫(FGD)系统使用。
于2016.01.06～2016.01.24在福建省鸿山热电有限责任公司2#机组进行所得烟气脱硫剂的在线工业性试验（试验数据参见表1），历时19天，共计442小时，累计使用大理石粉约2757吨，投入使用的大理石脱硫浆液约6163吨，大理石粉替代率100%。通过电厂实时监控系统采集的数据，试验期间全程平均脱硫效率96.46%，平均出口SO2排放浓度66.29 mg/m3，符合《火电厂大气污染物排放标准》要求的脱硫效率大于95%、出口SO2排放浓度小于100mg/m3的国家标准。
表1 脱硫系统监控数据
实施例2
1）将废弃的大理石边角料、小块料经过破碎、粉磨，制成细度达到325目的大理石干粉，其中CaCO3含量达90wt%以上，MgO含量为3.0wt%以下，SiO2含量为3.0wt%以下，含水量1wt%以下；
2）将石灰石（CaCO3含量90wt%以上）经破碎、均化、粉磨，得到细度为325目的天然石灰石粉，其含水率3%以下；
3）将所得大理石干粉与天然石灰石粉（325目）按重量比90:10搭配、搅拌、均化，所得烟气脱硫剂于密闭干粉贮库中存放，散装出厂送往石灰石-湿法烟气脱硫(FGD)系统使用。
实施例3
1）将石材行业废弃的湿粉状大理石粉分类收集，将适用的大理石粉送至堆棚中堆存；
2）将所收集的湿粉状大理石粉经搭配均化，使其中CaCO3含量达90wt%以上，MgO含量为3.0wt%以下，SiO2含量为3.0wt%以下；
3）将搭配好的湿粉状大理石粉经400℃热烟气烘干至含水量低于1.0wt%，然后打散，筛选，剔除杂质及颗粒，得到细度为325目的大理石干粉；
4）将石灰石（CaCO3含量90wt%以上）经破碎、均化、粉磨，得到细度为325目的天然石灰石粉，其含水率1wt%以下；
5）将大理石干粉、石灰石粉分别散装运输到脱硫系统现场，然后按重量比95:5混匀，直接投入使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种利用废弃大理石生产干粉状烟气脱硫剂的方法，其特征在于：将大理石石材切割过程中废弃的石粉经烘干处理或将废弃的大理石边角料、板底料经破碎粉磨，制得大理石干粉，然后将其与天然石灰石粉按比例搭配、搅拌、均化，制得所述干粉状烟气脱硫剂，其细度为325目，含水量在1wt%以下。
2.根据权利要求1所述的利用废弃大理石生产干粉状烟气脱硫剂的方法，其特征在于：所述烟气脱硫剂中大理石干粉的含量为5wt%-100wt%。
3.根据权利要求1所述的利用废弃大理石生产干粉状烟气脱硫剂的方法，其特征在于：所述大理石干粉的碳酸钙的含量在90wt%以上，MgO含量在3.0wt%以下，SiO2含量在3.0wt%以下。
4.根据权利要求1所述的利用废弃大理石生产干粉状烟气脱硫剂的方法，其特征在于：所述烘干处理是将废弃的湿粉状大理石粉采用300℃-850℃的烟气加热至含水量1wt%以下，再筛选剔除杂物。
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