CN110240431A - 矿渣脱硫方法及其在生产矿渣粉中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矿渣脱硫方法及其在生产矿渣粉中的应用。所述矿渣脱硫方法包括：烘干，将所述矿渣分离为固体物和烟气；将所述固体物通入立磨中研磨，同时将所述烟气通入研磨后的固体物中，利用所述固体物中的钙元素与所述烟气中的硫元素反应，进行一级脱硫；研磨后，所述固体物的比表面积不低于415m2/kg；所述研磨的温度为200℃～230℃；所述烟气的温度为250℃～350℃。所述方法利用矿渣自身含有的钙与自身含有的硫进行固化，避免了额外使用脱硫工艺和产生废弃物，简单高效，而且脱硫后烟气内含有的二氧化硫远远低于国家排放标准，可直接排放。
Description
技术领域
本发明涉及矿渣领域，具体而言，涉及矿渣脱硫方法及其在生产矿渣粉中的应用。
背景技术
矿渣一般为钢铁产业产生的废渣，这类固体废渣积存量和年排放量巨大，其回收利用成为必然，例如将矿渣生产成为矿渣粉，继而进一步循环利用于建筑材料，如水泥、砖、路基材料等。但这类固体废渣中存在不容忽视的含量的硫元素，在将其生产为矿渣粉的过程中，硫元素会以气体形式脱离固体矿渣，如果直接进入大气中，将带来十分严重的环境问题。因此，矿渣脱硫十分必要。
现有技术中，脱硫方式主要为通过石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫工艺，采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，产生废弃物，上述脱硫工艺需要额外设置脱硫工艺，而且脱硫工艺中需要额外添加钙元素，并会有额外的废弃物产生，工艺繁琐且不利于环境保护。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种矿渣脱硫方法，所述方法无需额外设置脱硫工艺，而且无需额外添加钙元素，利用矿渣自身含有的钙与自身含有的硫进行固化，实现高效脱硫，方法简单高效，脱硫后烟气内含有的二氧化硫远远低于国家排放标准，可直接排放。
本发明的第二目的在于提供上述方法矿渣脱硫方法在生产矿渣粉中的应用。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
矿渣脱硫方法，其包括步骤：
烘干，将所述矿渣分离为固体物和烟气；
将所述固体物通入立磨中研磨，同时将所述烟气通入研磨后的固体物中，利用所述固体物中的钙元素与所述烟气中的硫元素反应，进行一级脱硫；
研磨后，所述固体物的比表面积不低于415m2/kg；
所述研磨的温度为200℃～230℃；
所述烟气的温度为250℃～300℃。
可选地，所述研磨的温度可以独立地选自200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃。
可选地，所述研磨的温度为210℃。
可选地，所述烟气的温度可以独立地选自250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃、340℃、350℃。
可选地，所述烟气的温度为300℃。
可选地，所述固体物的细度不超过45μm筛1.0％。
本发明中，细度以“筛余”的形式表示，其单位“μm筛1.0％”表示的是：在特定μm标准筛上进行筛分后，留在筛上的部分的质量比为1.0％。例如，“细度为45μm筛1.0％”意指“在45μm标准筛上进行筛分后，留在筛上的部分的质量比为1.0％”对应的细度。
本发明中，矿渣经过烘干会分离为固体物和烟气。固体物中含有较大含量的钙元素，这些钙元素以钙化合物的形式存在于矿渣中，例如氧化钙。同时，矿渣中的硫元素则会以气体形式脱离固体矿渣，进入烟气中。
本发明中，进入立磨后，矿渣固体物被研磨，从而获得较小的细度/粒径和较大的比表面积，为固体物与烟气的充分接触提供了有利条件；而高温烟气为固体物中钙元素与烟气中的硫元素之间进行固化反应提供了有利的温度条件，以实现固体物中钙元素高效吸收和固化烟气中硫元素，生成硫酸钙等脱硫灰分，成功将烟气中气体形式的硫元素固化并脱除。
可选地，所述立磨中的压差为2800～2900Pa。
可选地，所述立磨中的压差为2830Pa。
可选地，所述方法还包括将经过一级脱硫的烟气通过收尘器进行二级脱硫的步骤。
可选地，在经过至少一次一级脱硫后，部分烟气循环回所述立磨，所述循环至少进行一次；和/或：在经过至少一次二级脱硫后，部分烟气循环回所述立磨，所述循环至少进行一次。
本发明中，经过脱硫后的烟气循环回立磨，一方面可以在立磨中再次与固体物进行脱硫处理，另一方面可以充分利用高温烟气所携带的热量为立磨中的脱硫提供温度保障，实现热量的循环利用。
可选地，所述收尘器的布袋条数为2800～2900条。
可选地，所述布袋的总长为8800～8900m；所述布袋的直径为125～135mm。
可选地，所述收尘器的布袋条数为2860条。
可选地，所述布袋的总长为8866m；所述布袋的直径为130mm。
作为一种实施方式，所述布袋的成分为亚克力。
作为一种实施方式，所述布袋的尺寸为Φ130×3100mm。
可选地，以二氧化硫含量计，最终排放的烟气中的硫含量不高于5.0mg/m3。
根据本申请的另一目的，提供了上述任一矿渣脱硫方法在生产矿渣粉中的应用。
在采用上述方法进行矿渣的脱硫后，脱硫处理后的烟气经过热量交换得到低温烟气，低温烟气内含有的二氧化硫远远低于国家排放标准，可以进行清洁排放；而矿渣的固体物则形成矿渣粉，实现回收和再利用，用作其他材料，如建筑材料等。
可选地，以二氧化硫含量计，最终排放的烟气中的硫含量不高于5.0mg/m3，颗粒物含量不高于18.0mg/m3。
可选地，最终排放的烟气可以实现硫元素含量趋零。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的矿渣脱硫方法无需额外设置脱硫工艺，而且无需额外添加钙元素，利用矿渣自身含有的钙与自身含有的硫进行固化，实现高效脱硫，方法简单高效，脱硫后烟气内含有的二氧化硫远远低于国家排放标准，可直接排放。
(2)本发明提供的矿渣脱硫方法用于生产矿渣粉时，烟气可以实现清洁排放，实现了矿渣粉生产和脱硫工艺一线式完成。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
作为一种实施方式，矿渣脱硫方法包括步骤：
烘干，将所述矿渣分离为固体物和烟气；
将所述固体物通入立磨中研磨，同时将所述烟气通入研磨后的固体物中，利用所述固体物中的钙元素与所述烟气中的硫元素反应，进行一级脱硫；
研磨后，所述固体物的比表面积不低于415m2/kg；
所述研磨的温度为210℃；
所述烟气的温度为300℃。
作为一种实施方式，烘干后所述矿渣分离的固体物的细度不超过45μm筛1.0％。
作为一种实施方式，立磨中的压差为2830Pa。
作为一种实施方式，矿渣脱硫方法包括步骤：
烘干，将所述矿渣分离为固体物和烟气；
将所述固体物通入立磨中研磨，同时将所述烟气通入研磨后的固体物中，利用所述固体物中的钙元素与所述烟气中的硫元素反应，进行一级脱硫；
将经过一级脱硫的烟气通过收尘器进行二级脱硫的步骤；
在经过至少一次二级脱硫后，部分烟气循环回所述立磨，所述循环至少进行一次。
作为一种实施方式，所述收尘器的布袋条数为2860条；所述布袋的总长为8866m；所述布袋的直径为130mm。
作为一种实施方式，以二氧化硫含量计，最终排放的烟气中的硫含量不高于5.0mg/m3。
实施例1矿渣的脱硫
矿渣的成分具体如下：
LOSS(烧失量)：―1.03％；
Fe2O3：0.54％；
Al2O3：15.15；
CaO：40.68％；
MgO：7.00％；
SiO2：31.79％；
SO3：1.30％。
烘干矿渣，形成固体物和烟气；将固体物通入立磨中研磨，同时将高温烟气通入研磨后的固体物中，利用固体物中的钙元素与烟气中的硫元素反应，进行脱硫；脱硫后的烟气可以部分循环回立磨，也可以全部循环回立磨。
其中，立磨中压差为2830Pa，研磨温度为210℃；经研磨后，固体物的细度为45μm筛1.0％，比表面积为415m2/kg，高温烟气的温度为300℃。
经脱硫处理的高温烟气经过热量回收转变为低温烟气，以二氧化硫含量计，低温烟气中的硫含量不高于5.0mg/m3，颗粒物含量不高于18mg/m3，远低于国家排放标准，可直接排放。
经过脱硫处理后，固体物回收，得到矿渣粉。
实施例2矿渣的脱硫
本实施例中脱硫方法与实施例1中大致相同，不同之处在于，在立磨中进行一级脱硫后，还包括将经过一级脱硫的烟气通过收尘器进行二级脱硫的步骤。经过二级脱硫的高温烟气可以部分循环回立磨，也可以全部循环回立磨。
其中：
收尘器的布袋为亚克力布袋，布袋尺寸为Φ130×3100mm，布袋条数为2860条，布袋总长为8866m。
经脱硫处理的高温烟气经过热量回收转变为低温烟气，以二氧化硫含量计，低温烟气中的硫含量可以实现趋零，远低于国家排放标准，可直接排放。
经过脱硫处理后，固体物回收，得到矿渣粉。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.矿渣脱硫方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
烘干，将所述矿渣分离为固体物和烟气；
将所述固体物通入立磨中研磨，同时将所述烟气通入研磨后的固体物中，利用所述固体物中的钙元素与所述烟气中的硫元素反应，进行一级脱硫；
研磨后，所述固体物的比表面积不低于415m2/kg；
所述研磨的温度为200℃～230℃；
所述烟气的温度为250℃～350℃。
2.根据权利要求1所述的矿渣脱硫方法，其特征在于，所述研磨的温度为210℃。
3.根据权利要求1所述的矿渣脱硫方法，其特征在于，所述烟气的温度为300℃。
4.根据权利要求1所述的矿渣脱硫方法，其特征在于，所述固体物的细度不超过45μm筛1.0％。
5.根据权利要求1所述的矿渣脱硫方法，其特征在于，所述立磨中的压差为2800～2900Pa；
优选地，所述立磨中的压差为2830Pa。
6.根据权利要求1所述的矿渣脱硫方法，其特征在于，还包括将经过一级脱硫的烟气通过收尘器进行二级脱硫的步骤。
7.根据权利要求6所述的矿渣脱硫方法，其特征在于，在经过至少一次一级脱硫后，部分烟气循环回所述立磨，所述循环至少进行一次；和/或
在经过至少一次二级脱硫后，部分烟气循环回所述立磨，所述循环至少进行一次。
8.根据权利要求6所述的矿渣脱硫方法，其特征在于，所述收尘器的布袋条数为2800～2900条；所述布袋的总长为8800～8900m；所述布袋的直径为125～135mm；
优选地，所述收尘器的布袋条数为2860条；所述布袋的总长为8866m；所述布袋的直径为130mm。
9.根据权利要求1所述的矿渣脱硫方法，其特征在于，以二氧化硫含量计，最终排放的烟气中的硫含量不高于5.0mg/m3。
10.权利要求1至9任一项所述的矿渣脱硫方法在生产矿渣粉中的应用。
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| JP2002336646A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-26 | Taiheiyo Cement Corp | 排煙処理剤および使用済み排煙処理剤の処理方法 |
| CN102228774A (zh) * | 2011-05-27 | 2011-11-02 | 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 | 高炉渣显热回收同时进行烧结烟气脱硫的方法及装置 |
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2019
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Denomination of invention: The method of slag desulfurization and its application in the production of slag powder Effective date of registration: 20231221 Granted publication date: 20201127 Pledgee: Dongying Bank Co.,Ltd. Binzhou boxing sub branch Pledgor: Shandong Yongzheng New Materials Co.,Ltd. Registration number: Y2023980073534 |