CN1689689A - 铁矿石烧结过程中脱除so2、nox有害气体的方法 - Google Patents

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毕学工
熊玮
沈巧珍
周国凡
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Abstract

本发明属于矿石或废料的初步处理技术。尤其涉及一种烧结过程脱除有害气体的方法。本发明所采用的技术方案是，以水溶液或粉状形式向烧结混合料中加入一种或多种氨肥、镁肥类添加剂，混匀制粒后进行烧结。添加剂的质量为烧结料质量的0.01～1％。脱除的SO2、NOx分别达98％和80％以上。因此，本发明具有不增加烧结设备、不增加或不改变烧结工艺、在烧结过程中能有效地脱除SO2、NOx有害气体的优点，且所加入的氨肥、镁肥类添加剂价格低廉、供应充足，还可广泛应用于燃煤、化工等行业。

Description

铁矿石烧结过程中脱除SO2、NOx有害气体的方法
一、技术领域
本发明属于矿石或废料的初步处理技术。尤其涉及一种烧结过程脱除有害气体的方法。
二、背景技术
SO2、NOx是主要的大气污染物，它们对人体的危害相当严重，使森林的生长率下降和农作物减产，对金属和含碳酸钙建筑物材料造成腐蚀，形成酸雨而产生严重的大气污染事件。烧结厂的SO2和NOx排放量占长流程钢铁厂总排放量的50％左右，如何减少铁矿石烧结向大气排放的SO2数量是人们所关注的。目前世界上采用的唯一方法是直接吸收废气中的SO2。
烧结烟气的特点是排放量大、SO2浓度低，脱除其中的SO2要比一般工业烟气难度高得多。水的SO2溶解度很低，而且随着温度的升高和压力的降低而急剧减小。烧结废气的温度比较高，又是负压操作，新鲜水能够溶解的SO2量比较低，脱硫作用极其有限。而且因为SO2溶于水生成亚硫酸的过程是一个可逆反应，只有当亚硫酸被水中的碱性物质中和后，烟气中的二氧化硫才可能继续溶解于水。所以通常必须向新鲜水中加入碱性物质。
目前，铁矿石烧结采用的废气脱硫技术为石灰、石灰石法。例如，日本住友公司小仓厂以生石灰与烧结废气反应，反应产物为石膏(M.Hatari et.al.，Environmental Protection in the Sintering Plant for Steel Works，IronmakingConference Proceedings，1992 Ironmaking Proceedings，AIME，pp.101-106)；新日铁公司Yawata厂以Mg(OH)2水溶液与烧结废气反应，反应产物为硫酸镁(SusumuKubo et.al.，The Introduction of Mg(OH)2 Type Desulphuriser in The Sinter WasteGas Line and Operation Results，1992 Ironmaking Proceedings，AIME，pp.107-110)。日本钢管公司Keihin厂则是用焦化厂的含NH3废气与烧结废气反应，反应产物为硫酸铵(D.Schlebusch，et.al.，Optimization of Pollution Control in Sinter Plant，The 6th International Symposium on Agglomeration，Japan，1993，pp.403-408.)。这三种方法的SO2吸收率虽很高，且脱硫率可达80％～90％，但是占地面积非常大，设备投资和操作维护费也很高。新日铁公司Tobata厂曾试验在烧结机尾喷洒石灰乳，虽然设备简单，占据空间小，但是脱硫效果不明显。
目前，废气脱硝技术有气相反应法、液相吸收法、吸附法、液膜法和微生物法等几类。气相反应法又分为：(i)电子束照射法和脉冲电晕等离子体法；(ii)选择性催化还原法、选择性非催化还原法和炽热碳还原法，是在催化或非催化条件下，用NH3、C等还原剂将NOx还原为无害的N2的方法；(iii)低温等离子体分解法。液相吸收法为采用氧化、还原或络合剂吸收NOx的方法，因为NOx溶解度低，所以吸收率低，而且处理液相中的硝酸盐很困难。目前国外烧结厂实际采用的废气脱硝技术为选择性催化还原法(G.-C.Lee，C.-T.Charng and C.-S.Lee，De-NOx System in Sinter Plant At China Steel in Taiwan，the 60th IronmakingConference Proceedings，2001，pp.951-960)，脱硝的效果很好，脱硝率可达80％左右，但缺点是投资太高，一套废气脱硝系统的投资相当于一台烧结机投资的六到七成，加上较高的催化剂、液体氨使用费和操作维护费，使得生铁成本升高。
三、发明内容
本发明的任务是提供一种在不增加烧结设备、不增加或不改变烧结工艺的、在烧结过程中能有效脱除SO2、NOx有害气体的冶金环保方法。
为完成上述任务，本发明所采用的技术方案是，以水溶液或粉状形式向烧结混合料中加入一种或多种氨肥、镁肥类添加剂，混匀制粒后进行烧结。添加剂的质量为烧结料质量的0.01～1％。
本发明通过向烧结原料中加入少量添加剂，使得在烧结过程中绝大部分SO2与加入的添加剂分解产物反应生成对环境无害的物质，这种物质以微细颗粒的形式进入烧结废气，然后被烧结电除尘器所收集，又因为该物质极易溶解于水，可以用普通工业水浸泡电除尘灰使其进入水中而与其它固体粉尘分离，再对这些数量很少的废水进行处理，以消除二次污染和回收有用的产品。与此同时，在烧结料层中存在的催化条件下，添加剂的分解产物还能够与NOx进行反应，使其转化为对环境无害的氮气和水。利用铁矿石烧结过程的特殊条件，在烧结过程中将SO2、NOx转化为对环境无害的物质，用冶金的方法和工艺消除了冶金自身产生的环境污染问题。
所以，本发明在不增加烧结设备、不增加或不改变烧结工艺的情况下、在烧结过程中可有效地脱除SO2、NOx有害气体，脱除率能分别达到98％和70％以上，且加入的氨肥、镁肥类添加剂价格低廉、供应充足，还可广泛应用于燃煤、化工等行业。
四、具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
[实施例1]向铁矿石烧结混合料中添加碳酸氢铵水溶液，混匀制粒后进行烧结。所加入的添加剂碳酸氢铵的质量为烧结料质量的0.5～1.0％。去除的SO2、NOx分别达98％和80％以上。
[实施例2]向铁矿石烧结混合料中添加磷酸镁铵粉末，混匀制粒后进行烧结。所添加的添加剂磷酸镁铵的质量为烧结料质量的0.5～1.0％。去除的SO2、NOx分别达95％和70％以上。
因此，本发明具有不增加烧结设备、不增加或不改变烧结工艺、在烧结过程中能有效地脱除SO2、NOx有害气体的优点，且所加入的氨肥、镁肥类添加剂价格低廉、供应充足，还可广泛应用于燃煤、化工等行业。

Claims (3)

1、一种铁矿石烧结过程中脱除SO2、NOx有害气体的方法，其特征在于向烧结混合料中加入一种或多种氨肥、镁肥类添加剂，混匀制粒后进行烧结。
2、根据权利要求1所述的烧结过程中脱除SO2、NOx有害气体的方法，其特征在于加入的添加剂质量为烧结料质量的0.01～1％。
3、根据权利要求1所述的烧结过程中脱除SO2、NOx有害气体的方法，其特征在于加入的添加剂为水溶液或粉状形式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101301560B (zh) * 2007-05-09 2011-06-22 成都华西化工研究所 烧结污染物的综合利用方法
CN111979420A (zh) * 2019-05-24 2020-11-24 东北大学 一种高炉瓦斯灰的综合利用方法

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