CN112210631B - 一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明特别涉及一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法，属于炼铁技术领域，本发明实施例提供的废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法，包括：将废高炉煤气脱硫剂进行干燥，后破碎，获得第一废脱硫剂；将所述第一废脱硫剂与煤粉混合并细磨，获得煤粉混合物；将所述煤粉混合物作为燃料喷入高炉燃烧供能，完成废高炉煤气脱硫剂的无害化处理。通过将废高炉煤气脱硫剂与煤粉混合作为燃料喷入高炉燃烧供能，实现在保证高炉稳定生产的同时，还可回收利用脱硫剂中Ca、Fe等有益元素，降低炼铁成本；另外，无需新增设备，减少钢厂的成本投入。

Description

一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法
技术领域
本发明属于炼铁技术领域，特别涉及一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法。
背景技术
脱硫剂是一种含铁、钙、铝、硅等氧化物的混合物，脱硫剂本身属非危化品，对人体、环境没有污染危害，而废脱硫剂由于其吸附、集聚单质硫磺，是一种危化废弃物，长期漏置于空气中会造成大气污染，同时，废剂中的有害物质经水冲刷会溶解渗入地下、流入江河湖海，造成对土壤、水体的污染，破坏生态，因此废脱硫剂必须及时更换并妥善处置。
钢铁厂为了处置废高炉煤气脱硫剂，需要花费约2000元/t的高额外排处理费，增加了生产成本。目前对于废脱硫剂的无害化处理主要有三种方法，即溶解萃取法、富氧熔溶蒸吹萃取法和高温燃烧处理法。这三种处理工艺中，钢铁厂无论采用哪种处理方法，都需要投入购置专门的设备，并消耗大量的能源进行处理，还需要达到这些工艺所要求的指标，才可以进行处理，自行处理处理难度极大。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法。
本发明实施例提供一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法，所述方法包括：
将废高炉煤气脱硫剂进行干燥，后破碎，获得第一废脱硫剂；
将所述第一废脱硫剂与煤粉混合并细磨，获得煤粉混合物；
将所述煤粉混合物作为燃料喷入高炉燃烧供能，完成废高炉煤气脱硫剂的无害化处理。
可选的，所述第一废脱硫剂与所述煤粉的质量比≤Lmax，其中，
Lmax＝(4.5-硫负荷)÷[S]÷煤比×100％,
式中，[S]指第一废脱硫剂中硫质量分数。
可选的，所述干燥中，温度为150-500℃，时间为30-120min。
可选的，所述干燥中，干燥至废高炉煤气脱硫剂的水分质量分数≤5％。
可选的，所述破碎中，破碎至废高炉煤气脱硫剂的粒径≤5mm。
可选的，所述煤粉混合物中，粒径为-200目的煤粉混合物质量分数≥80％。
可选的，所述燃烧供能中参数为：理论燃烧温度为2000-2200℃，炉温[Si]质量分数为0.35-0.5％，铁水温度＞1490℃，风速＞240m/s，铁水中硫质量分数[S]＜0.045％。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理系统，所述系统包括：
干燥装置，用于干燥废高炉煤气脱硫剂；
破碎装置，用于破碎干燥后的废高炉煤气脱硫剂；
细磨装置，用于细磨第一废脱硫剂与煤粉的混合物。
可选的，所述干燥装置设有排气管道，所述排气管道与废烟气管网连接，干燥产生的混合废气通过所述排气管道进入废烟气管网，进行废气处理。
可选的，所述干燥装置为滚筒式烘干机。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法，包括：将废高炉煤气脱硫剂进行干燥，后破碎，获得第一废脱硫剂；将所述第一废脱硫剂与煤粉混合并细磨，获得煤粉混合物；将所述煤粉混合物作为燃料喷入高炉燃烧供能，完成废高炉煤气脱硫剂的无害化处理。通过将废高炉煤气脱硫剂与煤粉混合作为燃料喷入高炉燃烧供能，实现在保证高炉稳定生产的同时，还可回收利用脱硫剂中Ca、Fe等有益元素，降低炼铁成本；另外，无需新增设备，减少钢厂的成本投入。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明的实施例中废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法流程图；
图2是本发明的实施例中废高炉煤气脱硫剂干燥和破损过程示意图；
图3是本发明的实施例中废高炉煤气脱硫剂喷吹流程示意图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
作为本发明一种典型的实施方式，提供一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法，如图1所示，所述方法包括：
S1、将废高炉煤气脱硫剂进行干燥，后破碎，获得第一废脱硫剂；
S2、将所述第一废脱硫剂与煤粉混合并细磨，获得煤粉混合物；
S3、将所述煤粉混合物作为燃料喷入高炉燃烧供能，完成废高炉煤气脱硫剂的无害化处理。
实施例1
以某2650立高炉处理高炉煤气废脱硫剂。
(1)该企业废高炉煤气脱硫剂每天产量约7t，其含水量为26％，S含量约为31％，Fe2O3含量为12％，FeO含量为1.6％，CaO含量为24％。
(2)废高炉煤气脱硫剂经下料斗下降至烘干机的下料皮带上，进入滚筒烘干机(烘干机Ф600x6000，处理能力0.5-1.5t/h，倾斜度3-5°，热源为钢铁厂高温废烟气(200-400℃)，烘干参数为转速5r/min，进气温度约为300℃，出口温度约150℃，小时处理量1t。
(3)烘干后的废脱硫剂通过出料皮带进入颚式破碎机进行破碎，破碎后废脱硫剂粒度＜3mm，水分＜1.5％；破碎后的废脱硫剂进入破碎机料斗，吸入吸排车后运至高炉喷煤站。
(4)到达喷煤站后利用吸排车的气动系统，将废脱硫剂通过管道打入喷煤站的脱硫剂专用储料仓中，脱硫剂专用储料仓容积为15立，下方设置称量给料器。
(5)2650立高炉的可接受的最大硫负荷为4.5kg/t，实际硫负荷为3.8kg/t，吨铁允许最大配入量为0.7kg/t，废脱硫剂中S含量为31％，则可喷入高炉的最大废脱硫剂量为2.26kg/t。高炉煤比为150kg/t，日产量为6500t，则每日最大喷入量为14.7t，与煤粉的最高配比为1.5％。实际生产时，每批原煤进入磨煤机的原煤量为80t，每批废脱硫剂的配比为1％，即每批煤粉磨煤时配加废脱硫剂约8t。
(6)为了保证高炉的正常生产，在喷吹废高炉煤气脱硫剂时，高炉理论燃烧温度保持在2100℃左右，炉温[Si]保持在在0.4-0.45％，铁水温度为1500℃以上，风速＞245m/s，铁水中硫含量[S]＜0.04％。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法，其特征在于，所述废高炉煤气脱硫剂的含水量为26%，S含量为31%，Fe2O3含量为12%，FeO含量为1.6%，CaO含量为24%，所述方法包括：
将废高炉煤气脱硫剂进行干燥，后破碎，获得第一废脱硫剂；
将所述第一废脱硫剂与煤粉混合并细磨，获得煤粉混合物；
将所述煤粉混合物作为燃料喷入高炉燃烧供能，完成废高炉煤气脱硫剂的无害化处理；
所述第一废脱硫剂与所述煤粉的质量比≤Lmax，其中，
Lmax=（4.5-硫负荷）÷[S]÷煤比×100%,
式中，[S]指第一废脱硫剂中硫质量分数，
所述煤粉混合物中，粒径为-200目的煤粉混合物质量分数≥80%，
所述燃烧供能中参数为：理论燃烧温度为2000-2200℃，炉温[Si]质量分数为0.35-0.5%，铁水温度＞1490℃，风速＞240m/s，铁水中硫质量分数[S]＜0.045%。
2.根据权利要求1所述的一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法，其特征在于，所述干燥中，温度为150-500℃，时间为30-120min。
3.根据权利要求1所述的一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法，其特征在于，所述干燥中，干燥至废高炉煤气脱硫剂的水分质量分数≤5%。
4.根据权利要求1所述的一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法，其特征在于，所述破碎中，破碎至废高炉煤气脱硫剂的粒径≤5mm。
5.根据权利要求1所述的一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法，其特征在于，所述方法采用无害化处理系统处理，所述无害化处理系统包括：
干燥装置，用于干燥废高炉煤气脱硫剂；
破碎机，用于破碎干燥后的废高炉煤气脱硫剂；
细磨装置，用于细磨第一废脱硫剂与煤粉的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法，其特征在于，所述干燥装置设有排气管道，所述排气管道与废烟气管网连接，干燥产生的混合废气通过所述排气管道进入废烟气管网，进行废气处理。
7.根据权利要求5所述的一种废高炉煤气脱硫剂的无害化处理方法，其特征在于，所述干燥装置为滚筒烘干装置。
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