CN110102175A - 一种电石渣回收利用脱硫的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电石渣回收利用脱硫的方法，首先在振动筛中筛分除去粒径在5cm以上的杂质，其次在悬浮烘干机中进行干燥，然后进行电磁除杂，除去其中的磁性杂质，最后加入催化剂和水调制成质量浓度为20‑40％的浆液，即得到烟气脱硫剂。本发明的技术方案，将乙炔、PVC行业的副产物电石渣充分利用，变废为宝，提高了其使用价值，生产成本低；并且相比于现有的电石渣脱硫方案，通过筛分、干燥、电磁除杂一系列流程，提高了氢氧化钙的纯度，进而提高了脱硫效果，应用前景广阔。

Description

一种电石渣回收利用脱硫的方法
技术领域
本发明涉及一种废弃物回收利用的方法，尤其是涉及一种电石渣的回收利用脱硫方法。
背景技术
电石(CaC2)与水反应生成乙炔和电石渣，其中乙炔是生产聚氯乙烯(PVC)的主要原料，而PVC曾是世界上产量最大的通用塑料，广泛应用于建筑材料、工业制品、日用品等领域。按照当前生产工艺，生产1吨PVC产品需要使用电石1.5-1.6吨，同时产生1.8-1.9吨左右的干电石渣。
电石渣的主要成分是氢氧化钙，还含有硅铁、焦炭等杂质，是PVC产业主要的废弃物。根据电石渣的成分，通常将其用作水泥、石灰行业的原材料替代石灰石，或者建筑材料。但是与石灰石为原料的水泥生产工艺相比，由于电石渣含水量高，流动性差，为保证料浆的入窑流动性，其含水量在56％左右，因此热耗比一般湿法高20％左右，同时产量低20％～25％左右。因而采用电石渣为原料生产水泥有其较大的局限性。
根据电石渣的主要成分，也有将其作为脱硫剂，利用氢氧化钙和硫的氧化物进行反应生成硫酸钙、亚硫酸钙，起到硫的固化而脱硫的效果，并且硫酸钙、亚硫酸钙也都是常用的工业原料，可以继续使用。
申请号为201410738586的中国专利申请，公开了一种利用废弃电石渣生产氢氧化钙类脱硫剂的方法，首先将电石渣打碎并干燥，然后加入高品质的氢氧化钙进行调节，通过粉磨得到250目的混合物并均化处理而得到脱硫剂产物。但是该专利申请的技术方案中还需要额外补充氢氧化钙，因而成本较高，没有完全充分利用电石渣中的钙质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种充分利用乙炔或PVC产业废弃物电石渣的方法，即对电石渣进行处理制备成脱硫剂，用于烟气的脱硫。
本发明的技术方案如下。
一种电石渣回收利用脱硫的方法，主要包括以下步骤：
(a)在振动筛中加入含水量在35-45％之间的电石渣，通过振动筛的筛分作用除去粒径在5cm以上的杂质；
(b)将步骤(a)筛分后的电石渣干燥至含水量在5％以下，其中所用干燥设备为悬浮烘干机，电石渣与热烟气逆流接触进行干燥，然后气固分离收集干燥后的电石渣；
(c)将步骤(b)干燥后的电石渣进行电磁除杂，除去其中的磁性杂质，得到精制电石渣粉末；
(d)在精制电石渣粉末中加入催化剂，然后加水调制成质量浓度为20-40％的浆液，得到烟气脱硫剂，其中催化剂的浓度为10-30mmol/L。
优选地，步骤(b)中所述的热烟气为经过脱硫处理的热烟气。若热烟气未进行脱硫即用于干燥电石渣，其中的硫会与氢氧化钙反应，进而影响制备的脱硫剂的效果。
优选地，步骤(b)中所述的热烟气的温度为200-500℃。
优选地，步骤(c)中的磁场强度为0.05-0.2T。在该强度的磁场可以有效的分理处电石渣中细小的磁性杂质。
优选地，步骤(c)中除去的磁性杂质为硅铁。
优选地，步骤(d)中所述的催化剂为硫酸锰和/或硫酸铜。
优选地，步骤(d)中得到的烟气脱硫剂用于煤燃烧后的热烟气脱硫。
优选地，将脱硫后的热烟气用作步骤(b)中电石渣干燥的热烟气，与电石渣逆流接触后经过检测符合标准后排放。
本发明的技术方案，首先通过筛分除去电石渣中颗粒较大的杂质，之后通过悬浮烘干，快速的实现电石渣的干燥，为下一步电磁除杂做准备。电磁除杂后，得到的精制电石渣粉末纯度较高，去除了其中所含的硅铁和碳等杂质，避免了脱硫剂在使用过程中杂质可能发生的反应，提高了脱硫剂的品质。
本发明的技术方案中，加入催化剂硫酸锰和/或硫酸铜，并控制其在脱硫剂中的浓度，可以催化电石渣中的还原性物质，以及氧化氢氧化钙与硫反应生成的亚硫酸钙。电石渣浆液成碱性，硫酸锰、硫酸铜在碱性条件下对于S2-离子具有良好的催化效果，进而可以提高脱硫效果。同时对亚硫酸钙进行氧化得到硫酸钙，提高钙产物的附加值。
本发明的技术方案，充分利用脱硫后的热烟气对电石渣进行干燥，形成了一个闭路循环，降低了能源消耗，并且脱硫后的烟气也不会对脱硫剂的效果产生负面影响。
利用本发明的技术方案，将乙炔、PVC行业的副产物电石渣充分利用，变废为宝，提高了其使用价值，生产成本低；并且相比于现有的电石渣脱硫方案，通过筛分、干燥、电磁除杂一系列流程，提高了氢氧化钙的纯度，进而提高了脱硫效果，应用前景广阔。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施方式，用以对本发明进行解释和说明。
实施例1
一种电石渣回收利用脱硫的方法，主要包括以下步骤：
(a)在振动筛中加入含水量在35％的电石渣，通过振动筛的筛分作用除去粒径在5cm以上的杂质；
(b)将步骤(a)筛分后的电石渣悬浮烘干机干燥至含水量为3％；具体操作为在悬浮烘干机内将电石渣与热烟气逆流接触进行干燥，然后气固分离收集干燥后的电石渣，热烟气的温度为300-350℃之间；
(c)将步骤(b)干燥后的电石渣在磁场强度为0.2T的磁场下进行电磁除杂，除去其中的硅铁杂质，得到精制电石渣粉末；
(d)在精制电石渣粉末中加入催化剂硫酸锰，然后加水调制成质量浓度为20％的浆液，得到烟气脱硫剂，其中催化剂的浓度为30mmol/L。
利用实施例1制备得到的脱硫剂对煤电厂的烟气进行脱硫，脱硫前烟气的二氧化硫浓度为2700mg/m3，在脱硫塔内进行脱硫，脱硫效率达到97.1％。
实施例2
一种电石渣回收利用脱硫的方法，主要包括以下步骤：
(a)在振动筛中加入含水量在45％的电石渣，通过振动筛的筛分作用除去粒径在5cm以上的杂质；
(b)将步骤(a)筛分后的电石渣悬浮烘干机干燥至含水量为5％；具体操作为在悬浮烘干机内将电石渣与热烟气逆流接触进行干燥，然后气固分离收集干燥后的电石渣，热烟气为利用实施例1制备的脱硫剂脱硫处理后的热烟气，温度为200-300℃之间，干燥完成后检测热烟气的成分，达标后排放；
(c)将步骤(b)干燥后的电石渣在磁场强度为0.05T的磁场下进行电磁除杂，除去其中的硅铁杂质，得到精制电石渣粉末；
(d)在精制电石渣粉末中加入催化剂硫酸铜，然后加水调制成质量浓度为30％的浆液，得到烟气脱硫剂，其中催化剂的浓度为25mmol/L。
利用实施例2制备得到的脱硫剂对煤电厂的烟气进行脱硫，脱硫前烟气的二氧化硫浓度为1800mg/m3，在脱硫塔内进行脱硫，脱硫效率达到96.6％。
实施例3
一种电石渣回收利用脱硫的方法，主要包括以下步骤：
(a)在振动筛中加入含水量在40％的电石渣，通过振动筛的筛分作用除去粒径在5cm以上的杂质；
(b)将步骤(a)筛分后的电石渣悬浮烘干机干燥至含水量为3％；具体操作为在悬浮烘干机内将电石渣与热烟气逆流接触进行干燥，然后气固分离收集干燥后的电石渣，热烟气为利用实施例1制备的脱硫剂脱硫处理后的热烟气，温度为200-300℃之间，干燥完成后检测热烟气的成分，达标后排放；
(c)将步骤(b)干燥后的电石渣在磁场强度为0.1T的磁场下进行电磁除杂，除去其中的硅铁杂质，得到精制电石渣粉末；
(d)在精制电石渣粉末中加入催化剂硫酸锰和硫酸铜的混合物，且两者的摩尔比为1:0.8，然后加水调制成质量浓度为35％的浆液，得到烟气脱硫剂，其中催化剂的浓度为10mmol/L。
利用实施例3制备得到的脱硫剂对煤电厂的烟气进行脱硫，脱硫前烟气的二氧化硫浓度为3200mg/m3，在脱硫塔内进行脱硫，脱硫效率达到98.2％。

Claims (8)

1.一种电石渣回收利用脱硫的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
(a)在振动筛中加入含水量在35-45％之间的电石渣，通过振动筛的筛分作用除去粒径在5cm以上的杂质；
(b)将步骤(a)筛分后的电石渣干燥至含水量在5％以下，其中所用干燥设备为悬浮烘干机，电石渣与热烟气逆流接触进行干燥，然后气固分离收集干燥后的电石渣；
(c)将步骤(b)干燥后的电石渣进行电磁除杂，除去其中的磁性杂质，得到精制电石渣粉末；
(d)在精制电石渣粉末中加入催化剂，然后加水调制成质量浓度为20-40％的浆液，得到烟气脱硫剂,其中催化剂的浓度为10-30mmol/L。
2.根据权利要求1所述的一种电石渣回收利用脱硫的方法，其特征在于，步骤(b)中所述的热烟气为经过脱硫处理的热烟气。
3.根据权利要求1或2所述的一种电石渣回收利用脱硫的方法，其特征在于，步骤(b)中所述的热烟气的温度为200-500℃。
4.根据权利要求1所述的一种电石渣回收利用脱硫的方法，其特征在于，步骤(c)中的磁场强度为0.05-0.2T。
5.根据权利要求1或4所述的一种电石渣回收利用脱硫的方法，其特征在于，步骤(c)中除去的磁性杂质为硅铁。
6.根据权利要求1所述的一种电石渣回收利用脱硫的方法，其特征在于，步骤(d)中所述的催化剂为硫酸锰和/或硫酸铜。
7.根据权利要求1所述的一种电石渣回收利用脱硫的方法，其特征在于，步骤(d)中得到的烟气脱硫剂用于煤燃烧后的热烟气脱硫。
8.根据权利要求7所述的一种电石渣回收利用脱硫的方法，其特征在于，将脱硫后的热烟气用作步骤(b)中电石渣干燥的热烟气，与电石渣逆流接触后经过检测符合标准后排放。
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