KR20220049597A - 탈황재의 자원회수 방법 및 자원회수 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탈황재의 자원회수 방법 및 자원회수 시스템을 개시한다. 상기 자원회수 방법은 탈황재를 수세하고 고액분리한 후 아황산칼슘, 황산칼슘을 다량 함유하는 고형 잔재 및 수산화칼슘을 다량 함유하는 용액을 획득하는 단계; 상기 용액을 탈황 슬러리로 제조하는 단계; 상기 고형 잔재를 환원제 작용 하에 배소하여 이산화유황을 다량 함유하는 연소 가스 및 산화칼슘을 다량 함유하는 잔재를 획득함으로써, 고형 폐기물, 액체 폐기물, 기체 폐기물 등의 생성 없이 탈황재로부터의 유황, 칼슘의 회수가 이루어지는 단계;를 포함한다.
Description
본 출원은 출원일이 2019년 11월 21일이고, 출원 번호가 201911151098.X이며, 발명의 명칭이 "탈황재의 자원회수 방법 및 자원회수 시스템"인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하고, 본 출원에서는 그 전체 내용을 인용하고 있다.
본 발명은 야금 고형 폐기물 처리 기술분야에 관한 것으로, 탈황재의 자원회수 방법 및 자원회수 시스템에 관한 것이다.
연소 가스탈황 기술은 주로 건식 탈황 기술, 반건식 탈황 기술과 습식 탈황 기술로 구분된다. 그 중, 습식 탈황 기술에 비해, 건식 탈황 기술과 반건식 탈황 기술은 탈황 효율이 높고, 공정이 짧으며, 부지 면적이 작고, 투자 비용이 적은 등 장점을 가지고 있다. 특히, 반건식 연소 가스 탈황 기술은 그 장점이 더욱 현저하여 중소형 발전기 세트와 강철을 소결하는 연소 가스 탈황 공정에 널리 적용되고 있다.
건식 탈황 기술과 반건식 탈황 기술은 모두 탈황재라는 탈황 부산물을 생성할 수 있다. 상기 탈황 부산물의 주요 성분은 대략 아황산칼슘, 황산칼슘, 산화칼슘, 탄산칼슘, 수산화칼슘 등을 포함하며, 성분이 불안정하고 염기성이며, 분해되기 쉽고 흡수하면 팽창되기 쉬운 등 특성을 가지고 있으며, 처리하기가 어렵고 자원 재활용이 어려운 고형 폐기물에 속한다. 현재, 일반적으로 매장 방식을 채택할 수 밖에 없는데, 이는 환경을 오염하고 토지를 차지할 뿐만 아니라, 높은 안전 리스크가 수반된다.
기존 기술에서 탈황재의 처리가 어렵고 통합 활용이 어려운 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 탈황재의 자원회수 방법 및 자원회수 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적 중의 하나를 구현하기 위해, 본 출원의 일 실시형태는,
탈황재를 수세하고, 고액분리하여 아황산칼슘, 황산칼슘을 다량 함유하는 고형 잔재 및 수산화칼슘을 다량 함유하는 용액을 획득하는 수세 공정;
수산화칼슘을 다량 함유하는 상기 용액을 탈황 슬러리로 제조하는 펄핑 공정;
아황산칼슘, 황산칼슘을 다량 함유하는 상기 고형 잔재를 환원제 작용 하에 배소하여 이산화유황을 다량 함유하는 연소 가스 및 산화칼슘을 다량 함유하는 잔재를 획득하는 배소 공정;을 포함하는 탈황재의 자원회수 방법을 제공한다.
나아가, 본 출원의 일 실시형태에 있어서, 상기 수세 공정에서 물과 탈황재의 질량비는 20:1보다 크다.
나아가, 본 출원의 일 실시형태에 있어서, 상기 수세 공정에서 상기 획득한 고형 잔재에 대해 압축 및 건조 탈수 전처리를 수행하고, 건조 온도는 200~400℃이다.
나아가, 본 출원의 일 실시형태에 있어서, 상기 배소 공정에서 상기 환원제는 환원성 분위기이다.
나아가, 본 출원의 일 실시형태에 있어서, 상기 환원성 분위기는 일산화탄소의 부피율이 0~5%이고, 산소의 부피율이 2%보다 작은 분위기이다.
나아가, 본 출원의 일 실시형태에 있어서, 상기 환원성 분위기는 일산화탄소의 부피율이 0~2%이고, 산소의 부피율이 2%보다 작은 분위기이다.
나아가, 본 출원의 일 실시형태에 있어서, 상기 배소 공정에서 배소 온도는 1000~1300℃이다.
나아가, 본 출원의 일 실시형태에 있어서, 상기 펄핑 공정에서, 제조된 탈황 슬러리는 연소 가스 탈황에 사용되는 것이고;
상기 자원회수 방법은 상기 수세 공정, 상기 펄핑 공정에 따라 수차례 순환을 수행한 후, 다음의 상기 수세 공정에서 획득한 상기 용액에 탄산나트륨 및/또는 탄산칼륨을 첨가하고, 고액분리하여 염용액 및 탄산칼슘을 다량 함유하는 고상 침전을 획득하며, 상기 염용액을 증발, 농축, 결정시키는 해석 공정을 더 포함한다.
나아가, 본 출원의 일 실시형태에 있어서, 상기 자원회수 방법은 상기 배소 공정에서 획득한 상기 잔재를 상기 펄핑 공정의 상기 용액에 첨가하여 탈황 슬러리로 제조하는 잔재 재활용 공정을 더 포함한다.
나아가, 본 출원의 일 실시형태에 있어서, 상기 자원회수 방법은 상기 수세 공정, 상기 배소 공정, 상기 잔재 재활용 공정, 상기 펄핑 공정에 따라 수차례 순환을 수행한 후, 다음의 상기 배소 공정에서 획득한 상기 잔재를 철광석 소결의 용제로 사용하는 잔재 재활용 공정을 더 포함한다.
전술한 목적 중의 하나를 구현하기 위해, 본 출원의 일 실시형태는,
탈황재를 수세하고, 고액분리하여 아황산칼슘, 황산칼슘을 다량 함유하는 고형 잔재 및 수산화칼슘을 다량 함유하는 용액을 획득하는 수세 공정;
상기 용액에 탄산나트륨 및/또는 탄산칼륨을 첨가하고, 고액분리하여 염용액 및 탄산칼슘을 다량 함유하는 고상 침전을 획득하며, 상기 염용액을 증발, 농축, 결정시키는 해석 공정;
아황산칼슘, 황산칼슘을 다량 함유하는 상기 고형 잔재를 환원제 작용 하에 배소하여 이산화유황을 다량 함유하는 연소 가스 및 산화칼슘을 다량 함유하는 잔재를 획득하는 배소 공정;을 포함하는 탈황재의 자원회수 방법을 제공한다.
전술한 목적 중의 하나를 구현하기 위해, 본 출원의 일 실시형태는,
탈황재 투입구 및 입수구를 구비하는 수세 반응셀;
상기 수세 반응셀과 매칭되고, 상기 수세 반응셀 내의 혼합액을 고액분리시키는 고액분리 장치;
상기 고액분리 장치의 액상 출구에 연통되는 탈황 슬러리 제조기;
상기 고액분리 장치의 고상 출구에 연통되며, 환원성 분위기 주입구, 배소 가열 장치, 상기 배소 가열 장치에 연결되고 제어하는 온도 제어기, 및 상기 배소 반응기 내의 기상 생성물과 고상 생성물을 분리시키기 위한 기체-고체 분리 장치를 구비하는 배소 반응기;를 포함하는 탈황재의 자원회수 시스템을 제공한다.
나아가, 본 출원의 일 실시형태에 있어서, 상기 자원회수 시스템은 순차적으로 계단식으로 연결되는 m+1개의 자원회수 서브 시스템을 포함하고, m은 자연수이며;
상기 m+1개의 자원회수 서브 시스템은 모두 상기 수세 반응셀, 상기 고액분리 장치 및 상기 배소 반응기를 포함하고, 각자의 수세 반응셀의 탈황재 투입구와 연통되는 외부 탈황 반응기가 각각 대응하게 설치되어 있으며;
앞에 m개의 상기 자원회수 서브 시스템은 모두 상기 탈황 슬러리 제조기를 포함하고, 각자의 상기 탈황 슬러리 제조기의 탈황 슬러리 배출구는 각각 그 다음의 상기 자원회수 서브 시스템에 대응되는 외부 탈황 반응기와 연통되며;
m+1번째의 상기 자원회수 서브 시스템은 해석 반응기와 결정 반응기를 포함하고, 고액분리 장치의 액상 출구는 상기 해석 반응기에 연통되며; 상기 해석 반응기는 탄산칼륨 투입구와 탄산나트륨 투입구 중의 적어도 하나 및 제2 고액분리 장치를 구비하고; 상기 제2 고액분리 장치의 액상 출구는 상기 결정 반응기에 연통된다.
이에 따라, 기존 기술에 비해, 본 출원은 다음과 같은 유익한 효과를 가진다. 탈황재를 수세하고, 수세한 후 획득한 고형 잔재를 환원제 작용 하에 배소하여 탈황재 중의 유황 원소가 거의 다 이산화유황의 형태로 상기 연소 가스에 이전되도록 함으로써, 탈황재로부터의 유황 원소의 자원회수가 구현되도록 할 수 있다. 또한, 수세 후 획득한 용액과 고형 잔재를 배소한 후 획득한 잔재로 탈황 슬러리로 조제하여 탈황재 중의 칼슘 원소가 다시 탈황 슬러리에 들어가게 함으로써, 칼슘 원소가 탈황 공정에서 순환 재활용되도록 하고, 전체 과정에서 고형 폐기물, 액체 폐기물, 기체 폐기물 등이 발생하지 않아 현저한 경제적 효과와 환경 효과를 가질 수 있다. 또한, 수세 후 획득한 용액을 탄산칼륨/탄산나트륨 작용 하에 해석하여 얻은 침전 및 수세 후 획득한 고형 잔재를 배소한 후 산화칼슘 잔재를 획득하고 철광석 소결에 사용함으로써, 칼슘 원소가 회수 재활용되도록 하고, 전체 과정에서 고형 폐기물, 액체 폐기물, 기체 폐기물 등이 발생하지 않아 현저한 경제적 효과와 환경 효과를 가질 수 있다.
도 1은 본 출원의 제1 실시형태에 따른 탈황재의 자원회수 방법의 공정 흐름도이다.
도 2는 본 출원의 제1 실시형태에 따른 탈황재의 자원회수 시스템의 모식도이다.
도 3은 본 출원의 제2 실시형태에 따른 탈황재의 자원회수 방법의 공정 흐름도이다.
도 4는 본 출원의 제2 실시형태에 따른 탈황재의 자원회수 시스템의 모식도이다.
도 2는 본 출원의 제1 실시형태에 따른 탈황재의 자원회수 시스템의 모식도이다.
도 3은 본 출원의 제2 실시형태에 따른 탈황재의 자원회수 방법의 공정 흐름도이다.
도 4는 본 출원의 제2 실시형태에 따른 탈황재의 자원회수 시스템의 모식도이다.
이하, 첨부 도면에 나타낸 구체적인 실시형태를 통해 본 발명에 대해 자세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이들 실시형태는 본 발명을 제한하지 않고, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이들 실시형태에 의해 구조, 방법, 또는 기능에 대한 변환은 모두 본 발명의 보호 범위에 속한다.
<제1 실시형태>
도 1을 참조하면, 탈황재에 대해 효율적으로 처리하며 탈황재에서 유황, 칼슘 등 원소를 회수하여 탈황재가 고부가 가치가 있게 자원화 활용되도록 하고 전체 과정에서 고형 폐기물, 액체 폐기물, 기체 폐기물 등의 생성이 없어 경제적이며 친환경적인 탈황재의 자원회수 방법의 제1 실시형태를 제공한다. 구체적으로, 상기 자원회수 방법은 다음과 같은 공정을 포함한다.
수세 공정: 탈황재를 수세하고 고액분리한 후 아황산칼슘, 황산칼슘을 다량 함유하는 고형 잔재 및 수산화칼슘을 다량 함유하는 용액을 획득한다.
탈황재의 주요 성분은 대략적으로 아황산칼슘, 황산칼슘, 산화칼슘, 탄산칼슘, 수산화칼슘 등을 포함한다. 탈황재는 구체적으로 건식 탈황재, 반건식 탈황재의 임의의 하나 또는 두개의 혼합체에서 선택될 수 있다. 그 중, 상기 건식 탈황재는 구체적으로 순환 유체상 연소 가스 탈황재 또는 다른 건식 탈황재의 임의의 하나 또는 임의의 조합일 수 있으며, 상기 반건식 탈황재는 구체적으로 회전 스프레이법 연소 가스 탈황재 또는 다른 반건식 탈황재의 임의의 하나 또는 임의의 조합일 수 있다.
상기 수세 공정에서, 먼저, 탈황재를 수세하고, 그 중 수산화칼슘은 물에 용해되며, 산화칼슘과 물이 반응하여 수산화칼슘을 생성하고, 탈황재 중의 수산화칼슘과 산화칼슘은 모두 액상이 될 수 있으며; 아황산칼슘, 황산칼슘, 탄산칼슘 등은 물에 용해되기 어렵고; 그 다음에 고액분리하여 획득한 액상에 수산화칼슘을 다량 함유하며, 획득한 고형 잔재는 기존 탈황재 중의 아황산칼슘, 황산칼슘, 탄산칼슘 등을 유지한다. 즉, 상기 수세 공정을 통해, 탈황재 중 연소 가스 탈황 반응에 참여되지 않은 산화칼슘 및 수산화칼슘을 분리시키고, 후술할 펄핑 공정과 같이 탈황 슬러리로 다시 제조되어 순환 활용된다.
바람직하게, 상기 수세 공정에서, 물과 탈황재의 질량비는 20:1보다 크며, 이와 같이, 물량이 충분하도록 확보하여, 탈황재 중의 산화칼슘 및 수산화칼슘을 모두 추출하도록 할 수 있다. 그 중, 물과 탈황재는 기계적 교반하는 방식으로 충분히 혼합될 수 있고, 물론, 해당 분야에서 공지된 다른 기존의 작업으로 충분히 혼합될 수도 있다.
상기 수세 공정에서, 구체적으로 필터링, 원심 등 방식으로 고액분리를 구현할 수 있다.
나아가, 고액분리한 후, 획득한 상기 고형 잔재를 탈수 전처리하며, 구체적으로 압축, 건조 등 임의의 하나 또는 두개의 공정으로 탈수 전처리할 수 있다. 바람직하게, 상기 고형 잔재를 건조시켜, 상기 고형 잔재에서의 수분을 제거하고, 건조 온도는 200~400℃일 수 있으며, 이와 같이, 한편으로 상기 고형 잔재에서의 수분을 제거하여 상기 고형 잔재의 수분 함량이 커서 이어진 배소 공정에 직접 투입되어 고온 배소함으로 인한 안전상의 위험을 방지할 수 있고, 다른 한편으로, 합리적으로 온도를 제어하여 상기 고형 잔재에 대해 적당하게 예열하여, 상기 고형 잔재가 이어진 배소 공정에 투입되어 고온 배소하는 과정이 더 손조롭게 진행되도록 하며 온도가 지나치게 높아 상기 고형 잔재의 뜻밖의 반응 변화를 일으키는 것을 방지할 수 있다.
펄핑 공정: 상기 수세 공정에서 획득한 수산화칼슘을 다량 함유하는 상기 용액을 탈황 슬러리로 제조한다.
상기 수세 공정을 통해, 탈황재 중의 산화칼슘 및 수산화칼슘은 분리되어 수산화칼슘을 다량 함유하는 용액을 획득한다. 상기 펄핑 공정에서, 상기 용액을 탈황 슬러리로 제조한다. 이를 통해, 상기 수세 공정과 상기 펄핑 공정을 통해, 탈황재 중의 산화칼슘 및 수산화칼슘에 의해 탈황 슬러리를 획득할 수 있고, 탈황재 중 산화칼슘 및 수산화칼슘의 자원회수를 구현할 수 있다.
바람직하게, 상기 펄핑 공정에서, 수산화칼슘을 다량 함유하는 상기 용액에 산화칼슘을 첨가하여 탈황 슬러리로 제조한다.
나아가, 상기 펄핑 공정은 상기 탈황 슬러리로 이산화유황을 다량 함유하는 연소 가스에 대해 탈황하는 단계를 더 포함한다. 즉, 상기 탈황 슬러리는 연소 가스 탈황 공정에 다시 적용되며, 이산화유황을 다량 함유하는 연소 가스를 탈황하고, 특히 반건식 연소 가스 탈황 공정에 적용될 수 있다. 이를 통해, 상기 수세 공정 및 상기 펄핑 공정을 통해, 탈황재 중 산화칼슘 및 수산화칼슘이 자원회수되도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 산화칼슘 및 수산화칼슘의 회수 생성물(즉 상기 탈황 슬러리)에 대한 자원 재활용도 구현할 수 있다.
배소 공정: 상기 수세 공정에서 획득한 아황산칼슘, 황산칼슘을 다량 함유하는 상기 고형 잔재를 환원제 작용 하에 배소하여, 이산화유황을 다량 함유하는 연소 가스 및 산화칼슘을 다량 함유하는 잔재를 획득한다.
상기 수세 공정을 통해, 탈황재 중 아황산칼슘, 황산칼슘, 탄산칼슘 등은 상기 고형 잔재에 분리되며, 즉, 상기 고형 잔재 중의 주요 성분은 아황산칼슘, 황산칼슘, 탄산칼슘 등이다. 상기 배소 공정에서, 상기 고형 잔재를 환원제 작용 하에 배소하고, 환원제의 환원 작용 및 배소에 의해 상기 고형 잔재 중의 황산칼슘, 아황산칼슘이 산화칼슘으로 전환되게 하며 이산화유황을 방출하고, 이를 통해, 이산화유황을 다량 함유하는 연소 가스 및 산화칼슘을 다량 함유하는 잔재를 획득한다.
이를 통해, 상기 수세 공정 및 상기 배소 공정을 통해, 탈황재 중의 황산칼슘 및 아황산칼슘에 의해 이산화유황을 다량 함유하는 연소 가스를 획득하여, 탈황재 중의 유황 원소가 거의 다 이산화유황의 형태로 상기 연소 가스로 옮기게 하여, 탈황재 중의 유황 원소가 자원회수되도록 할 수 있다. 더 바람직하게, 상기 배소 공정은 획득한 상기 연소 가스를 황산으로 제조하는 단계를 더 포함하며, 구체적으로 상기 연소 가스를 먼지 제거, 순화, 촉매 산화, 흡수 등 공정을 통해 농도가 다른 황산으로 제조할 수 있고, 이를 통해, 상기 수세 공정 및 상기 배소 공정을 통해 탈황재 중의 유황 원소가 자원회수되도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 유황 원소의 회수 생성물(즉 상기 연소 가스)에 대한 자원 재활용을 구현할 수도 있다.
이와 동시에, 황산칼슘, 아황산칼슘 외에, 상기 고형 잔재에서의 주요 성분은 탄산칼슘을 더 포함한다. 상기 배소 공정에서, 상기 고형 잔재를 고온 배소함으로써, 아황산칼슘, 황산칼슘이 충분히 반응하여 산화칼슘을 생성하도록 할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 고형 잔재에서의 탄산칼슘이 산화칼슘으로 분해되도록 할 수도 있으며, 그 반응은 대략적으로 다음과 같다.
CaCO3=CaO+CO2
즉, 상기 배소 공정에서, 이산화유황, 이산화탄소를 다량 함유하는 연소 가스 및 산화칼슘을 다량 함유하는 잔재를 획득할 수 있다.
이를 통해, 상기 수세 공정 및 상기 배소 공정을 통해, 탈황재 중의 황산칼슘, 아황산칼슘, 탄산칼슘에서의 칼슘 원소가 거의 다 산화칼슘의 형태로 상기 배소 공정에서 획득한 상기 잔재로 옮기게 하여, 이 부분 칼슘 원소가 자원회수되도록 하고, 상기 잔재는 다양한 산업 생산(예를 들어 후술할 바람직한 잔재 재활용 공정)에 적용될 수 있어, 이 부분의 칼슘 원소가 자원 재활용되도록 한다.
나아가, 상기 배소 공정에서, 상기 환원제는 환원성 분위기이며, 즉, 상기 배소 공정에서, 상기 고형 잔재를 환원성 분위기에서 배소하고, 이와 같이, 코크스, 분탄 등 고상 환원제를 채택하는 것에 비해, 환원성 분위기에서 상기 고형 잔재를 배소하여, 배소 후의 잔재에서 소모되지 않은 고상 환원제가 혼합되는 것을 방지하여, 배소 후 획득한 상기 잔재의 성분 순도가 높도록 확보할 수 있다.
바람직하게, 상기 환원성 분위기는 약환원성 분위기이며, 구체적으로, 일산화탄소의 부피율이 0~5%이고 산소의 부피율이 2%보다 작은 분위기이며, 나머지 기체는 일반적으로 질소 또는 불활성 기체이다. 이와 같이, 바람직하게 일산화탄소를 환원성 기체로 선택하여 상기 고형 잔재와 반응하고 일산화탄소의 부피율을 최적화시킴으로써, 상기 고형 잔재 중의 아황산칼슘, 황산칼슘이 충분히 산화칼슘으로 전환되도록 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 일산화탄소 기체가 지나치게 많아서 반응 생성물이 제어가 안 되는 것도 방지하며 자원 낭비를 방지할 수 있다.
구체적으로, 상기 배소 공정에서, 아황산칼슘, 황산칼슘이 참여하는 반응은 대략적으로 다음과 같다.
CaSO4+CO=CaSO3+CO2
CaSO3=CaO+SO2
또한, 상기 환원성 분위기에서, 일산화탄소의 부피율은 더 바람직하게 0~2%이고, 즉, 상기 환원성 분위기는 일산화탄소의 부피율이 0~2%이며 산소의 부피율이 2%보다 작은 분위기이다.
나아가, 상기 배소 공정에서, 배소 온도는 1000~1300℃이다. 이와 같이, 아황산칼슘, 황산칼슘이 충분히 산화칼슘으로 전환되도록 확보하고, 상기 환원 반응의 효율을 확보할 수 있다. 그 중, 전술한 바와 같이, 상기 고형 잔재를 배소하기 전에 탈수 전처리함으로써, 상기 고형 잔재에서의 수분 함량이 커서 직접 배소함으로 인한 안전상의 위험을 방지할 수 있으며, 이 실시형태는 연속적인 생산 작업을 구현하기 편리하고; 물론, 변형된 일 실시형태로서, 상기 배소 공정에서, 상기 배소 온도로 서서히 승온시키는 방식으로 상기 고형 잔재를 배소할 수 있으며, 해당 변형된 실시예는 연속적인 생산 작업이 불편하나, 배소하기 전에 상기 고형 잔재에 대해 탈수 전처리하는 작업을 없앨 수 있어 공정을 간단화시킬 수 있다.
또한, 상기 배소 공정에서, 획득한 상기 연소 가스 및 상기 잔재를 가방 먼지 제거, 원심 등 방식으로 기체-고체 분리시킬 수 있고, 물론, 해당 분야에서 공지된 다른 기존의 작업으로 기체-고체 분리할 수도 있다.
잔재 재활용 공정: 상기 배소 공정에서 획득한 상기 잔재를 상기 펄핑 공정에서의 상기 용액에 첨가한다.
상기 배소 공정에서 획득한 상기 잔재는 산화칼슘을 다량 함유한다. 상기 잔재를 상기 펄핑 공정에서의 상기 용액에 첨가하여 상기 잔재 중의 산화칼슘과 상기 펄핑 공정에서의 상기 용액 중의 수산화칼슘이 탈황 슬러리로 조제되도록 하며, 이를 통해, 상기 펄핑 공정에서 새로운 산화칼슘 자원을 추가로 투입하는 수량을 줄일 수 있고, 상기 탈황재 중의 칼슘 원소는 거의 다 탈황 슬러리에 다시 들어가며, 탈황재 중의 칼슘 원소가 자원 재활용되도록 하고, 상기 수세 공정, 상기 펄핑 공정, 상기 배소 공정 및 상기 잔재 재활용 공정을 통해, 칼슘 자원이 탈황 공정에서 반복적으로 순환 활용되도록 하며, 활용 가치 및 경제적 효익을 향샹시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 또한 전술한 제1 실시형태에 따른 자원회수 방법을 구현할 수 있는 탈황재의 자원회수 시스템(100)의 제1 실시형태를 제공한다. 이하, 전술 내용에서 상기 자원회수 방법에 대한 설명을 통해 자원회수 시스템(100)의 구조 및 기능에 대해 이해하도록 할 수 있다.
구체적으로, 자원회수 시스템(100)은 수세 반응셀(10), 고액분리 장치(20), 탈황 슬러리 제조기(30) 및 배소 반응기(40)를 포함한다.
수세 반응셀(10)은 탈황재 투입구(11) 및 입수구(12)를 구비한다. 문자 그대로, 탈황재 투입구(11)는 탈황재를 수세 반응셀(10)에 도입할 수 있고, 외부 탈황 반응기(200)의 탈황재 배출구에 연통될 수 있으며, 상기 탈황 반응기(200)는 구체적으로 건식 탈황 반응기, 반건식 탈황 반응기의 임의의 하나 또는 두개의 조합일 수 있다. 입수구(12)는 물을 수세 반응셀(10)에 도입할 수 있고, 외부 급수고(300)에 연통될 수 있다. 수세 반응셀(10)을 설치함으로써, 탈황재와 물이 수세 반응셀(10)에 집중되어 혼합액을 형성하여, 전술한 수세 공정에서 탈황재에 대한 수세 작업을 구현하여, 탈황재 중의 수산화칼슘 및 산화칼슘이 모두 액상이 되도록 할 수 있으며, 아황산칼슘, 황산칼슘, 탄산칼슘 등 물에 용해되기 여려워서 고상 상태로 유지되거나 혼합액에 현탁된다.
바람직하게, 수세 반응셀(10)은 교반 장치를 더 구비하고, 상기 교반 장치는 수세 반응셀(10)의 탈황재 및 물을 충분히 교반하여, 탈황재에서의 산화칼슘, 수산화칼슘이 충분히 액상이 되도록 할 수 있다.
고액분리 장치(20)는 수세 반응셀(10)과 매칭되고 수세 반응셀(10) 내의 혼합액을 고액분리시키기 위한 것이다. 고액분리 장치(20)는 수세 반응셀(10)의 내부에 배치되거나, 수세 반응셀(10)의 외부에 배치되거나, 또는 수세 반응셀(10)과 일체로 설치될 수 있고, 구체적으로 침강조, 여과 장치, 원심기 등 임의의 하나 또는 임의의 조합으로 설치될 수 있으며, 물론, 고액분리 장치(20)는 또한 해당 분야에서 공지된 고액분리를 구현할 수 있는 다른 기존의 구조/소자로 실시될 수 있다. 첨부 도면의 예시에서, 고액분리 장치(20)는 수세 반응셀(10) 외부에 설치되어 있는 여과타워이고, 수세 반응셀(10) 내의 혼합액은 수세 반응셀(10)의 배출구(13)를 통해 여과타워에 전송될 수 있으며, 상기 혼합액은 여과타워에서 고액분리될 수 있다.
이를 통해, 수세 반응셀(10) 및 고액분리 장치(20)를 통해 전술한 상기 수세 공정을 구현할 수 있고, 고액분리 장치(20)에서 분리된 액상은 수산화칼슘을 다량 함유하는 용액이며, 분리된 고상은 아황산칼슘, 황산칼슘, 탄산칼슘을 다량 함유하는 고형 잔재이다.
탈황 슬러리 제조기(30)는 전술한 상기 펄핑 공정을 구현할 수 있는데, 구체적으로, 이는 고액분리 장치(20)의 액상 출구(21)에 연통되어, 고액분리 장치(20)에서 분리된 액상이 탈황 슬러리 제조기(30) 내로 전송되도록 하고, 즉, 탈황 슬러리 제조기(30)는 고액분리 장치(20)에서 수산화칼슘을 다량 함유하는 상기 용액을 도입하며 상기 용액을 탈황 슬러리로 제조할 수 있다.
바람직하게, 탈황 슬러리 제조기(30)는 산화칼슘 투입구(31)를 더 구비한다. 상기 산화칼슘 투입구(31)는 산화칼슘을 탈황 슬러리 제조기(30) 내로 도입할 수 있고, 여기서, 산화칼슘은 외부 산화칼슘 보관소(400)에서 유래될 수 있으며, 바람직하게 후술할 바와 같이 배소 반응기(40)의 기체-고체 분리 장치의 고상 출구(42)에서 유래될 수도 있다.
나아가, 탈황 슬러리 제조기(30)의 탈황 슬러리 배출구(32)는 외부 탈황 반응기(200)에 연통되고, 상기 탈황 반응기(200)는 건식 탈황 반응기 및/또는 반건식 탈황 반응기일 수 있어, 제조된 탈황 슬러리가 연소 가스 탈황 공정에 적용되도록 하는데, 예를 들어 탈황 슬러리는 탈황 슬러리 송풍 시스템을 통해 연소 가스 중 이산화유황의 제거에 적용될 수 있다.
배소 반응기(40)는 전술한 상기 배소 공정을 구현할 수 있는데, 구체적으로, 이는 고액분리 장치(20)의 고상 출구(22)에 연통되어, 고액분리 장치(20)에서 분리된 고상이 배소 반응기(40) 내로 전송되도록 하며, 즉, 배소 반응기(40)는 고액분리 장치(20)에서 아황산칼슘, 황산칼슘, 탄산칼슘을 다량 함유하는 상기 고형 잔재를 도입할 수 있다.
배소 반응기(40)는 환원성 분위기 주입구(41), 배소 가열 장치, 온도 제어기 및 기체-고체 분리 장치를 구비한다.
환원성 분위기 주입구(41)는 배소 반응기(40) 내로 반응할 때 필요한 분위기를 도입하여 배소 반응기(40) 내 해당하는 반응 분위기가 유지되도록 할 수 있고, 이는 외부 가스저장탱크(500)에 연통될 수 있다. 바람직하게, 환원성 분위기 주입구(41)에 도입된 분위기는 일산화탄소의 부피율이 0~5%이며 산소의 부피율이 2%보다 작은 분위기이고, 나머지 기체는 일반적으로 질소 또는 불활성 기체이다. 그 중, 일산화탄소의 부피율은 더 바람직하게 0~2%일 수도 있다. 이와 같이, 환원성 분위기 주입구(41)를 설치하여 배소 반응기(40) 내의 반응 분위기를 유지하여 배소 반응기(40)의 배소 반응이 원활하게 진행되도록 확보한다.
상기 온도 제어기는 상기 배소 가열 장치에 연결되며 그가 작업하여 열이 발생하도록 제어하여, 배소 반응기(40) 내 필요한 배소 온도가 유지되도록 한다. 바람직하게, 상기 온도 제어기의 제어에 의해, 상기 배소 가열 장치는 작업하여 열이 발생하도록 하여 배소 반응기(40) 내 1000~1300℃의 배소 온도가 유지되도록 한다.
이와 같이, 배소 반응기(40)를 설치함으로써, 전술한 상기 배소 공정을 구현할 수 있고, 즉 아황산칼슘, 황산칼슘, 탄산칼슘을 다량 함유하는 상기 고형 잔재를 고온 배소하여 아황산칼슘, 황산칼슘이 산화칼슘 및 이산화유황으로 전환되도록 하며, 탄산칼슘이 산화칼슘과 이산화탄소로 분해되도록 하고, 최종적으로 이산화유황, 이산화탄소를 다량 함유하는 연소 가스 및 산화칼슘을 다량 함유하는 잔재를 획득하도록 할 수 있다.
상기 기체-고체 분리 장치는 배소 반응기(40) 내의 기상 생성물과 고상 생성물을 분리시키기 위한 것이며, 즉 이산화유황, 이산화탄소를 다량 함유하는 연소 가스와 산화칼슘을 다량 함유하는 잔재를 분리시켜, 상기 연소 가스와 상기 잔재가 더 자원 재활용되도록 할 수 있다. 바람직하게, 상기 기체-고체 분리 장치는 배소 반응기(40) 내에 배치되는 가방 먼지 제거 장치 또는 원심 장치일 수 있다.
바람직하게, 상기 기체-고체 분리 장치의 기상 출구(43)는 황산 제조 장치(600)에 연통되어, 배소 반응기(40) 내 제조된 상기 연소 가스가 황산을 제조하도록 할 수 있고; 상기 기체-고체 분리 장치의 고상 출구(42)는 탈황 슬러리 제조기(30)의 산화칼슘 투입구(31)에 연통되어, 산화칼슘을 다량 함유하는 상기 잔재와 고액분리 장치(20)에서 분리된 수산화칼슘을 다량 함유하는 상기 용액을 혼합시켜, 탈황 슬러리를 조제하도록 할 수 있으며, 이와 같이, 외부 산화칼슘 보관소(400)에서 추가로 투입하는 산화칼슘량을 감소시킬 수 있다.
또한, 바람직하게, 배소 반응기(40)와 고액분리 장치(20)의 고상 출구(22) 사이에 탈수 장치가 더 설치될 수 있고, 고액분리 장치(20)에서 분리된 상기 고형 잔재는 배소 반응기(40)에 투입되기 전에, 먼저 상기 탈수 장치에 들어가서 탈수 전처리하여, 상기 고형 잔재에서의 수분을 적어도 부분적으로 제거하며, 상기 고형 잔재에서의 수분 함량이 커서 고온 배소 반응기(40)에 직접 투입함으로 인한 안전상의 위험을 방지한다.
나아가, 상기 탈수 장치는 압축 탈수 기기, 건조 기기 중의 임의의 하나 또는 두개의 조합을 포함할 수 있고, 바람직하게, 상기 탈수 장치는 압축 탈수 기기와 건조 기기를 포함하며, 상기 압축 탈수 기기는 고액분리 장치(20)의 고상 출구(22)에 가깝게 설치되고, 상기 건조 기기는 상기 압축 탈수 기기와 배소 반응기(40) 사이에 설치되며, 상기 고형 잔재는 선후 순차적으로 상기 압축 탈수 기기와 상기 건조 기기에 들어가서 탈수 전처리한다.
전술한 바와 같이, 기존 기술에 비해, 본 출원의 일 실시형태의 상기 자원회수 방법 및 자원회수 시스템(100)은 다음과 같은 유익한 효과를 가진다. 탈황재를 수세하고, 수세 후 획득한 고형 잔재를 환원제 작용 하에 배소하여 탈황재 중의 유황 원소가 거의 다 이산화유황의 형태로 상기 연소 가스로 옮기게 하여, 탈황재 중의 유황 원소가 자원회수되도록 하며; 아울러, 수세 후 획득한 용액과 고형 잔재를 배소한 후 획득한 잔재를 탈황 슬러리로 조제하여, 탈황재 중의 칼슘 원소가 모두 다시 탈황 슬러리에 들어가게 하고, 칼슘 원소가 탈황 공정에서 순환 재활용되도록 하며, 전체 과정에서 고형 폐기물, 액체 폐기물, 기체 폐기물 등의 생성이 없어 현저한 경제적 효과와 환경 효과를 가진다.
이하, 도 1과 도 2에 도시된 일 실시형태의 상기 자원회수 방법 및 상기 자원회수 시스템의 구체적인 기술 및 유익한 효과를 이해하도록 돕기 위해, 구체적인 일 실시예를 설명하기로 한다.
실시예 1
반건식 탈황 반응기(200)에서 반건식 탈황 공정으로 생성한 탈황재를 수세 반응셀(10)에 전송하여 수세하고, 그 중, 수세 반응셀(10)에서의 물과 탈황재의 질량비는 20:1보다 크며, 아울러, 수세 반응셀(10)의 교반 장치의 교반에 의해, 탈황재와 물이 충분히 혼합되도록 하여 혼합액을 획득한다.
수세 반응셀(10)에서의 상기 혼합액을 고액분리 장치(20)로 전송하고, 고액분리하며, 분리된 액상은 수산화칼슘을 다량 함유하는 용액이고, 분리된 고상은 황산칼슘, 아황산칼슘, 탄산칼슘을 다량 함유하는 고형 잔재이다.
황산칼슘, 아황산칼슘, 탄산칼슘을 다량 함유하는 상기 고형 잔재를 먼저 상기 압축 탈수 기기에서 압축 탈수 전처리한 후, 상기 건조 기기에서 건조 탈수 전처리하며, 그 중, 상기 건조 기기 내의 온도가 200~400℃가 유지되도록 제어한다.
건조된 상기 고형 잔재를 배소 반응기(40)로 전송하고, 이때, 배소 반응기(40) 내 1000~1300℃의 배소 온도가 유지되며, 아울러, 배소 반응기(40) 내 일산화탄소의 부피율이 0%~5%이고 산소의 부피율이 2%보다 작은 약환원성 분위기가 유지되어, 상기 고형 잔재가 상기 약환원성 분위기에서 고온 배소되도록 한다.
배소 반응기(40)에서의 생성물을 기체-고체 분리시켜, 각각 이산화유황, 이산화탄소를 다량 함유하는 연소 가스와 산화칼슘을 다량 함유하는 잔재를 획득한다.
상기 연소 가스를 황산 제조 장치(600)로 전송하여, 상기 연소 가스를 먼지 제거, 순화, 촉매 산화, 흡수 등 공정를 통해 농도가 다른 황산으로 제조하며, 점검해보니, 획득한 황산의 품질이 업계 성능 표준에 만족한다.
상기 잔재, 수산화나트륨을 다량 함유하는 상기 용액을 각각 탈황 슬러리 제조기(30)로 전송하고, 산화칼슘 보관소(400)에서 탈황 슬러리 제조기(30)로 소량의 산화칼슘을 추가로 첨가하여, 세 가지가 함께 탈황 슬러리로 조제되도록 하며; 탈황 슬러리 제조기(30)에서 제조된 탈황 슬러리를 탈황 슬러리 송풍 시스템을 통해 반건식 탈황 반응기(200)에 송풍하여, 탈황 슬러리로 연소 가스에서의 이산화유황을 제거하고, 점검해보니, 탈황 슬러리는 업계 성능 표준에 만족하며 탈황 효과가 기준에 도달한다.
<제2 실시형태>
도 3을 참조하면, 탈황재의 자원회수 방법의 제2 실시형태를 제공하고, 이는 마찬가지로 탈황재에 대해 효과적으로 처리할 수 있으며, 탈황재 중의 유황, 칼슘 등 원소가 회수되도록 하여, 탈황재가 고부가 가치가 있게 자원화 활용되도록 하고 전체 과정에서 고형 폐기물, 액체 폐기물, 기체 폐기물 등의 생성이 없어 경제적이며 친환경적이다.
본 실시형태에 따른 상기 자원회수 방법은 마찬가지로 수세 공정, 펄핑 공정, 배소 공정, 잔재 재활용 공정을 포함하고, 상기 각각의 공정은 도 1에 도시된 제1 실시형태에서의 각각의 공정과 동일하여 더 이상 설명하지 않는다. 제1 실시형태와 다르게, 본 실시형태에서는 또한 상기 수세 공정, 상기 펄핑 공정에 따라 수차례 순환을 수행 후의 상황, 및 상기 수세 공정, 상기 배소 공정, 상기 잔재 재활용 공정에 따라 수차례 순환을 수행 후의 상황에 대해 대응 조치를 취하였다.
구체적으로, 본 실시형태에서, 상기 자원회수 방법은 다음과 같은 공정을 더 포함한다.
해석 공정: 상기 수세 공정, 상기 펄핑 공정에 따라 수차례 순환을 수행한 후, 다음의 상기 수세 공정에서 획득한 상기 용액에 탄산나트륨 및/또는 탄산칼륨을 첨가하며, 고액분리하여 염용액 및 탄산칼슘을 다량 함유하는 고상 침전을 획득하고, 상기 염용액을 증발, 농축, 결정시킨다.
수차례 순환을 수행하며, 각각의 상기 순환은 모두 상기 수세 공정, 상기 펄핑 공정을 포함한다. 바람직하게, 이전 순환의 상기 펄핑 공정에서 획득한 탈황 슬러리를 연소 가스가 탈황된 후 생성한 탈황재를 각각의 순환의 상기 수세 공정의 탈황재로 하고; 다시 말해, 각각의 순환의 상기 펄핑 공정에서 획득한 탈황 슬러리는 다시 연소 가스 탈황 후 생성한 탈황재에 사용되며, 다음 순환의 상기 수세 공정에 투입된다.
상기 수세 공정, 상기 펄핑 공정에 따라 하나의 순환을 수행할 때마다, 탈황재에 모두 염화칼륨, 염화나트륨, 염화칼슘 등이 도입되고, 상기 수세 공정, 상기 펄핑 공정에 따라 수차례 순환을 수행한 후, 최종적으로 염화칼륨, 염화나트륨, 염화칼슘이 대량 농축되게 하며; 상기 해석 공정에서, 수차례 순환을 수행한 후, 다음의 상기 수세 공정에서 획득한 상기 용액에 대해, 더 이상 상기 펄핑 공정을 진행하지 않고 상기 용액에 탄산나트륨 및/또는 탄산칼륨을 첨가하며, 이와 같이, 상기 용액에서 탄산이온(첨가된 탄산나트륨 및/또는 탄산칼륨에서 유래)과 칼슘이온(수산화칼슘, 농축된 염화칼슘에서 유래)이 반응하여 물에 용해되기 여려운 탄산칼슘을 생성하고, 동시에 이온화된 염화칼륨 및/또는 염화나트륨을 생성한다. 탄산칼륨을 첨가하는 것을 예로 하면, 구체적인 반응은 대략적으로 다음과 같은 반응을 포함한다.
K2CO3+CaCl2=2KCl+CaCO3
K2CO3+Ca(OH)2=2KOH+CaCO3
그 다음에, 여과, 원심 등 임의의 방식으로 고액분리하여 염화칼륨, 염화나트륨을 가지는 염용액과 탄산칼슘을 다량 함유하는 고상 침전을 획득한다.
그 중, 탄산칼슘을 다량 함유하는 상기 고상 침전은 다양한 산업 생산에 적용될 수 있으며, 바람직하게, 상기 고상 침전을 상기 배소 공정에 투입하고, 배소하여 그 중의 탄산칼슘이 산화칼슘과 이산화탄소로 분해되도록 하며, 기체-고체 분리시켜, 산화칼슘을 획득하여 연소 가스 탈황의 탈황제 또는 강철 소결의 용제로 사용될 수 있다.
상기 염용액을 증발, 농축, 결정시킴으로써 상기 염용액에서 염화칼륨 결정체 및/또는 염화나트륨 결정체를 석출할 수 있다.
이에 따라, 상기 해석 공정을 설정함으로써, 수차례 순환을 통해 염화칼슘, 염화칼륨, 염화나트륨을 다량 함유하는 탈황재를 생성하고, 그 중에서 염화칼륨, 염화나트륨 결정체를 추출하며, 칼슘 원소가 탄산칼슘의 형태로 자원회수되고 자원 재활용되도록 확보할 수 있으며, 고부가 가치의 경제적 효과와 환경 효과를 가진다.
그 중, 상기 해석 공정에서 설명한 "수차례 순환" 중의 "수차례"는 구체적으로 실제의 생산 소요 또는 탈황재에서 염산염의 농축 상황에 따라 임의의 자연수로 설치될 수 있고, m로 지칭될 수 있다.
또한, 변형된 실시형태로서, 상기 자원회수 방법은 m+1번째 순환으로만 실시되면, 상기 수세 공정; 상기 수세 공정에서 획득한 상기 용액에 탄산나트륨 및/또는 탄산칼륨을 첨가하며, 고액분리하여 염용액 및 탄산칼슘을 다량 함유하는 고상 침전을 획득하고, 상기 염용액을 증발, 농축, 결정시키며, 탄산칼슘을 다량 함유하는 상기 고상 침전을 다음의 배소 공정에 투입하는 공정; 및 상기 배소 공정;을 포함한다.
잔재 재활용 공정: 상기 수세 공정, 상기 배소 공정, 상기 잔재 재활용 공정, 상기 펄핑 공정에 따라 수차례 순환을 수행한 후, 다음의 상기 배소 공정에서 획득한 상기 잔재를 소결기에 투입하여 철광석 소결의 용제로 사용한다.
전술한 바와 같이, 수차례 순환을 수행하고, 각각의 상기 순환은 모두 상기 수세 공정, 상기 배소 공정, 상기 잔재 재활용 공정, 상기 펄핑 공정을 포함한다. 그 중, 각각의 순환의 상기 잔재 재활용 공정에서 해당 순환의 상기 배소 공정에서 획득한 상기 잔재를 해당 순환의 상기 펄핑 공정에 첨가하여 제조된 탈황 슬러리는 다시 연소 가스 탈황 후 생성된 탈황재에 사용되어 다음 순환의 상기 수세 공정에 투입된다.
하나의 순환을 수행할 때마다, 탈황재에 모두 철원소를 새로 도입할 가능성이 있으며, 수차례 순환을 수행한 후, 최종적으로 탈황재에 철원소가 대량 농축되게 하고, 상기 철원소는 상기 배소 공정에서 획득한 상기 잔재에 들어가기 때문에, 상기 잔재 재활용 공정에서, 수차례 순환을 수행한 후, 다음의 상기 배소 공정에서 획득한 상기 잔재에 대해, 더 이상 상기 잔재 재활용 공정과 같이 탈황 슬러리를 제조하지 않으며, 소결기에 투입되어 철광석 소결의 소재로 사용되어, 그 중 농축된 철원소가 회수되고 고부가 가치가 있게 활용되도록 한다.
그 중, 상기 잔재 재활용 공정에서 설명한 "수차례 순환" 중의 "수차례"는 구체적으로 실제의 생산 소요 또는 탈황재에서 철원소의 농축 상황에 따라 임의의 자연수로 설치될 수 있으며, 전술한 해석 공정에서의 "수차례"와 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 변형된 실시형태에서, 상기 자원회수 방법이 m+1번째 순환으로만 실시되면, 대략적으로 상기 수세 공정; 상기 배소 공정; 상기 배소 공정에서 획득한 상기 잔재를 소결기에 투입하여 철광석 소결의 소재로 사용하는 공정;을 포함한다.
도 4를 참조하면, 또한 전술한 제2 실시형태의 자원회수 방법을 구현할 수 있는 탈황재의 자원회수 시스템(100)의 제2 실시형태를 제공한다. 이하, 전술 내용에서 제2 실시형태의 상기 자원회수 방법에 대한 설명을 통해 상기 자원회수 시스템(100)의 구조 및 작용을 이해하도록 할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 자원회수 시스템(100)은 도 2에 도시된 제1 실시형태의 자원회수 시스템(100)과 약간 다를 수 있고, 이하에서 주로 차이점에 대해 설명하기로 하며, 전술 내용에서 제1 실시형태의 자원회수 시스템(100)에 대한 설명을 통해 본 실시형태를 이해할 수 있다.
본 실시형태의 자원회수 시스템(100)은 계단식으로 연결되는 m+1개의 자원회수 서브 시스템을 포함하며, 그 중, m은 자연수이며, 첨부 도면에서 m=2이고, 즉, 자원회수 시스템(100)은 자원회수 서브 시스템(100a), 자원회수 서브 시스템(100b), 자원회수 서브 시스템(100c)을 포함하며, 상기 자원회수 서브 시스템(100a), 자원회수 서브 시스템(100b), 자원회수 서브 시스템(100c)은 순차적으로 계단식으로 배치된다.
그 중, 각각의 상기 자원회수 서브 시스템은 모두 수세 반응셀(10)을 포함하고, 이 수세 반응셀(10)의 탈황재 투입구(11)에 연통되는 외부 탈황 반응기가 대응하게 설치되어 있다. 예를 들어, 자원회수 서브 시스템(100a)는 외부 탈황 반응기(200a)와 대응되며, 그 수세 반응셀(10)의 탈황재 투입구(11)는 외부 탈황 반응기(200a)의 탈황재 배출구에 연통되어 외부 탈황 반응기(200a)에서 탈황재를 도입하고; 자원회수 서브 시스템(100b)은 외부 탈황 반응기(200b)에 대응되며, 그 수세 반응셀(10)의 탈황재 투입구(11)는 외부 탈황 반응기(200b)의 탈황재 배출구에 연통되어 외부 탈황 반응기(200b)에서 탈황재를 도입하고; 자원회수 서브 시스템(100c)은 외부 탈황 반응기(200c)에 대응되며, 그 수세 반응셀(10)의 탈황재 투입구(11)는 외부 탈황 반응기(200c)의 탈황재 배출구에 연통되어 외부 탈황 반응기(200c)에서 탈황재를 도입한다.
본 실시형태에서, 각각의 상기 자원회수 서브 시스템의 수세 반응셀(10)은 전술한 제1 실시형태의 자원회수 시스템(100)의 수세 반응셀(10)과 동일하게 설치되고, 동일한 부호로 표기하며, 더 이상 설명하지 않는다.
본 실시형태에서, 각각의 상기 자원회수 서브 시스템은 모두 고액분리 장치(20)를 포함하고, 후술할 m+1번째 자원회수 서브 시스템의 고액분리 장치(20)의 액상 출구(21)가 탈황 슬러리 제조기가 아니라 해석 반응기(50)에 연통되는 것을 제외하면, 고액분리 장치(20)는 전술한 제1 실시형태의 자원회수 시스템(100)의 고액분리 장치(20)와 동일하게 설치되며, 동일한 부호로 표기되고, 차이점 외에 나머지 부분은 더 이상 설명하지 않는다.
본 실시형태에서, 앞에 m개의 자원회수 서브 시스템은 모두 탈황 슬러리 제조기(30)를 포함하며, 도시된 바와 같이, 자원회수 서브 시스템(100a), 자원회수 서브 시스템(100b)은 모두 탈황 슬러리 제조기(30)를 포함한다. 그 중, 탈황 슬러리 제조기(30)에 대해, 본 실시형태와 도 2에 도시된 자원회수 시스템(100)의 차이점은 단지 도 2에 도시된 자원회수 시스템(100)에서 그 탈황 슬러리 제조기(30)의 탈황 슬러리 배출구(32)가 외부 탈황 반응기(200)에 연통되어 그로 제조된 탈황 슬러리가 연소 가스 탈황 후 생성된 탈황재로 사용되게 하고, 그 수세 반응셀(10)에 투입되어 처리되는 것이며; 본 실시형태의 자원회수 시스템(100)은 앞에 m개의 자원회수 서브 시스템의 각각의 탈황 슬러리 제조기(30)의 탈황 슬러리 배출구(32)가 각각 다음 단계의 자원회수 서브 시스템이 대응되는 외부 탈황 반응기에 연통되어, 그 탈황 슬러리 제조기(30)에서 제조된 탈황 슬러리가 연소 가스 탈황 후 생성된 탈황재로 사용되게 하고, 다음 단계의 수세 반응셀(10)에 투입되어 처리되는 것이다.
예를 들어, 자원회수 서브 시스템(100a)의 탈황 슬러리 제조기(30)는 다음 단계의 자원회수 서브 시스템(100b)이 대응되는 외부 탈황 반응기(200b)에 연통되어, 그 탈황 슬러리 제조기(30)에서 제조된 탈황 슬러리가 연소 가스 탈황 후 생성된 탈황재로 사용되게 하며, 다음 단계의 자원회수 서브 시스템(100b)의 수세 반응셀(10)에 투입되어 처리되고; 순차적으로 전달되며, 자원회수 서브 시스템(100b)의 탈황 슬러리 제조기(30)는 다음 단계의 자원회수 서브 시스템(100c)이 대응되는 외부 탈황 반응기(200c)에 연통된다.
앞에 m개의 자원회수 서브 시스템의 각각의 탈황 슬러리 제조기(30)는 상기에서 설명한 내용 외에, 전술한 상기 제1 실시형태의 자원회수 시스템(100)의 탈황 슬러리 제조기(30)와 동일하게 설치되고, 동일한 부호로 표기하며, 더 이상 설명하지 않는다.
본 실시형태에서, 앞에 m개의 자원회수 서브 시스템과 다르게, m+1번째 자원회수 서브 시스템의 고액분리 장치(20)의 액상 출구(21)는 탈황 슬러리 제조기에 연결되는 것이 아니다. 구체적으로, m+1번째 자원회수 서브 시스템은 도시된 자원회수 서브 시스템(100c)을 예로 하면, 자원회수 서브 시스템(100c)은 해석 반응기(50)와 결정기(60)를 포함하고, 해석 반응기(50)와 결정기(60)는 전술한 상기 해석 공정을 구현하기 위한 것이다.
그 중, 해석 반응기(50)는 자원회수 서브 시스템(100c)의 고액분리 장치(20)의 액상 출구(21)에 연통되어, 상기 고액분리 장치(20)에서 분리된 액상이 해석 반응기(50)로 전송되도록 한다.
해석 반응기(50)는 탄산칼륨 투입구(51) 및 제2 고액분리 장치를 구비한다.
탄산칼륨 투입구(51)는 탄산칼륨을 해석 반응기(50)에 도입할 수 있으며, 여기서 탄산칼륨은 외부 탄산칼륨 보관소에서 유래될 수 있고, 물론, 변형된 실시형태에서, 탄산칼륨 투입구(51)는 탄산나트륨 투입구로 대체되거나 탄산나트륨 투입구와 일체로 설치될 수 있다. 전술한 제2 실시형의 상기 해석 공정에 대한 설명을 통해, 자원회수 서브 시스템(100a)과 자원회수 서브 시스템(100b)을 거친 후, 자원회수 서브 시스템(100c)의 고액분리 장치(20)에서 분리된 수산화칼슘을 다량 함유하는 용액에 염화칼륨, 염화나트륨, 염화칼슘이 농축되어 있으며, 해석 반응기(50)를 설치함으로써, 상기 용액에 탄산나트륨 및/또는 탄산칼륨을 첨가하고, 이와 같이, 상기 용액에서 탄산이온(첨가된 탄산나트륨 및/또는 탄산칼륨에서 유래)과 칼슘이온(수산화칼슘, 농축된 염화칼슘에서 유래)이 반응하여 물에 용해되기 여려운 탄산칼슘을 생성하며, 동시에 이온화된 염화칼륨 및/또는 염화나트륨을 생성한다.
바람직하게, 해석 반응기(50)는 제2 교반 장치를 더 구비하고, 상기 제2 교반 장치는 해석 반응기(50)에서 수산화칼슘을 다량 함유하는 용액과 투입된 탄산칼륨 및/또는 탄산칼륨을 충분히 교반하여 탄산이온, 칼슘이온이 충분히 접촉하여 반응하도록 할 수 있다.
상기 제2 고액분리 장치는 해석 반응기(50) 내의 액상 생성물과 고상 생성물을 분리시키기 위한 것이며, 즉 염화칼륨, 염화나트륨을 가지는 염용액과 탄산칼슘을 다량 함유하는 고상 침전을 분리하여, 상기 염용액과 상기 고상 침전이 자원회수되도록 할 수 있다. 바람직하게, 상기 제2 고액분리 장치는 해석 반응기(50)의 내부에 배치되거나, 해석 반응기(50)의 외부에 배치거나, 또는 해석 반응기(50)와 일체로 설치될 수 있고, 구체적으로 침강조, 여과 장치, 원심기 등 임의의 하나 또는 임의의 조합으로 설치될 수 있으며, 물론, 상기 제2 고액분리 장치는 또한 해당 분야에서 공지된 고액분리를 구현할 수 있는 다른 기존의 구조/소자로 실시될 수 있다.
상기 제2 고액분리 장치의 액상 출구(52)는 결정기(60)에 연통되어, 상기 제2 고액분리 장치에서 분리된 염화칼륨, 염화나트륨을 가지는 상기 염용액을 결정기(60)에 전송하고; 결정기(60)는 상기 염용액을 증발, 농축, 결정시키며, 이를 통해 상기 염용액에서 염화칼륨 결정체 및/또는 염화나트륨 결정체를 석출할 수 있다.
상기 제2 고액분리 장치의 고상 출구(53)는 상기 제2 고액분리 장치에서 분리된 탄산칼슘을 다량 함유하는 상기 고상 침전을 해석 반응기(50)에서 전송하기 위한 것이다. 탄산칼슘을 다량 함유하는 상기 고상 침전은 다양한 산업 생산에 적용될 수 있고, 바람직하게, 도 4에 도시된 실시형태에서, 상기 제2 고액분리 장치의 고상 출구(53)는 배소 반응기(40)에 연통되어, 상기 고상 침전을 상기 배소 공정에 투입하여, 상기 고상 침전과 고액분리 장치(20)에서 배소 반응기(40)로 전송된 황산칼슘, 아황산칼슘, 탄산칼슘을 다량 함유하는 상기 고형 잔재가 함께 고온 배소되어, 그 중의 상기 고상 침전 중의 탄산칼슘이 산화칼슘과 이산화탄소로 분해되도록 하며, 기체-고체 분리되어, 산화칼슘을 획득하여 산업 생산(예를 들어 연소 가스 탈황의 탈황제 또는 본 실시형태에서 후술할 바와 같이 강철 소결의 용제로 사용)에 적용된다.
이에 따라, 해석 반응기(50)와 결정기(60)를 설치함으로써, 수차례 순환을 통해 염화칼슘, 염화칼륨, 염화나트륨이 농축되는 탈황재를 생성하고, 그 중에서 염화칼륨, 염화나트륨 결정체를 추출하며, 칼슘 원소가 탄산칼슘의 형태로 자원회수되고 자원 재활용되도록 확보할 수 있으며, 고부가 가치의 경제적 효과와 환경 효과를 가진다.
나아가, 본 실시형태에서, 각각의 상기 자원회수 서브 시스템은 모두 배소 반응기(40)를 포함하고, 후술할 m+1번째 자원회수 서브 시스템의 배소 반응기(40)의 기체-고체 분리 장치의 고상 출구(42)가 탈황 슬러리 제조기에 연통되는 것이 아닌 점을 제외하면, 배소 반응기(40)는 전술한 상기 제1 실시형태의 자원회수 시스템(100)의 배소 반응기(40)와 동일하게 설치되며, 동일한 부호로 표기하고, 이하에서 이 차이점에 대해서만 설명하기로 하며, 나머지 부분은 더 이상 설명하지 않는다.
구체적으로, 앞에 m개의 자원회수 서브 시스템의 배소 반응기(40)의 기체-고체 분리 장치의 고상 출구(42)는 모두 탈황 슬러리 제조기(30)의 산화칼슘 투입구(31)에 연통되어, 배소 반응기(40)에서 획득한 산화칼슘을 다량 함유하는 상기 잔재가 탈황 슬러리를 조제하도록 한다. m+1번째 자원회수 서브 시스템의 배소 반응기(40)의 기체-고체 분리 장치의 고상 출구(42)는 탈황 슬러리 제조기에 연통되지 않는다. m+1번째 자원회수 서브 시스템은 도시된 자원회수 서브 시스템(100c)을 예로 하면, 자원회수 서브 시스템(100c)의 배소 반응기(40)의 기체-고체 분리 장치의 고상 출구(42)는 철광석 소결기의 용제 주입구에 연통되어, 산화칼슘을 다량 함유하는 상기 잔재가 철광석 소결의 용제로 사용되도록 한다. 이를 통해, m번 순환으로 철원소가 농축되는 탈황재를 생성하고, m+1번째 자원회수 서브 시스템의 배소 반응기(40)에서 획득한 상기 잔재에 산화칼슘 및 농축된 철원소가 다량 함유되며, 상기 잔재 재활용 공정과 같이 탈황 슬러리를 제조하는 것이 아니고, 소결기에 투입되어 철광석 소결의 소재로 사용되어, 그 중 농축된 철원소가 회수되며 고부가 가치가 있게 활용되도록 한다.
전술한 바와 같이, 기존 기술에 비해, 본 실시형태의 상기 자원회수 방법 및 자원회수 시스템(100)은 다음과 같은 유익한 효과를 가진다. 수차례 순환을 통해, 탈황재 중의 유황 원소와 칼슘 원소가 각각 자원회수되도록 하고, 칼슘 원소가 탈황 공정에서 순환 재활용되도록 하며; 그 후, 탈황재에서 칼륨 원소, 나트륨 원소, 철원소가 농축될 , 칼륨 원소, 나트륨 원소가 결정체의 형태로 추출되어, 고부가 가치의 회수 생성물을 획득하고, 철원소를 철광석 소결에 적용하여, 그 중 농축된 철원소가 회수되며 고부가 가치가 있게 활용되고, 이 전체 과정은 고형 폐기물, 액체 폐기물, 기체 폐기물 등의 샐성이 없어 현저한 경제적 효과와 환경 효과를 가진다.
이하, 도 3과 도 4에 도시된 제2 실시형태의 상기 자원회수 방법 및 자원회수 시스템(100)의 구체적인 기술 및 유익한 효과를 알 수 있도록 돕기 위해, 구체적인 일 실시예를 설명하기로 한다.
실시예 2
반건식 탈황 반응기(200a)에서 반건식 탈황 공정으로 생성한 탈황재를 자원회수 서브 시스템(100a)로 전송하며: 탈황재는 수세 반응셀(10)에서 수세되고, 수세 반응셀(10)에서의 물과 탈황재의 질량비는 20:1보다 크며, 충분히 교반하여 혼합되어 혼합액을 획득하고; 상기 혼합액이 고액분리 장치(20)로 전송되어 고액분리하며; 고액분리 장치(20)에서 분리된 고형 잔재가 선후 압축, 탈수되고 200~400℃의 온도에서 건조 탈수된 후, 배소 반응기(40)로 전송되며, 1000~1300℃의 배소 온도 및 약환원성 분위기(일산화탄소의 부피율이 0%~5%이고 산소의 부피율이 2%보다 작음)에서 고온 배소되며; 배소된 기상 생성물이 황산 제조 장치(600)로 전송되고, 먼지 제거, 순화, 촉매 산화, 흡수 등 공정을 통해 농도가 다른 황산으로 제조되며, 점검해보니, 획득한 황산의 품질이 업계 성능 표준에 만족하고; 배소된 고상 생성물, 고액분리 장치(20)에서 분리된 액상 생성물은 각각 탈황 슬러리 제조기(30)로 전송되어, 탈황 슬러리로 조제되며; 탈황 슬러리를 탈황 슬러리 송풍 시스템을 통해 반건식 탈황 반응기(200b)로 송풍하여, 탈황 슬러리로 연소 가스 중의 이산화유황을 제거하고, 점검해보니, 탈황 슬러리는 업계 성능 표준에 만족하며 탈황 효과가 표준에 도달한다.
반건식 탈황 반응기(200b)에서 반건식 탈황 공정으로 생성된 탈황재를 자원회수 서브 시스템(100b)으로 전송하고: 탈황재는 수세 반응셀(10)에서 수세되며, 수세 반응셀(10)에서의 물과 탈황재의 질량비는 20:1보다 크고, 충분히 교반되어 혼합되어 혼합액을 획득하며; 상기 혼합액이 고액분리 장치(20)로 전송되어 고액분리되고; 고액분리 장치(20)에서 분리된 고형 잔재는 선후 압축, 탈수되며 200~400℃의 온도에서 건조 탈수된 후, 배소 반응기(40)로 전송되고, 1000~1300℃의 배소 온도 및 약환원성 분위기(일산화탄소의 부피율이 0%~5%이며 산소의 부피율이 2%보다 작음)에서 고온 배소되고; 배소된 기상 생성물이 황산 제조 장치(600)로 전송되며, 먼지 제거, 순화, 촉매 산화, 흡수 등 공정을 통해 농도가 다른 황산으로 제조되고, 점검해보니, 획득한 황산의 품질이 업계 성능 표준에 만족하며; 배소된 고상 생성물, 고액분리 장치(20)에서 분리된 액상 생성물은 각각 탈황 슬러리 제조기(30)로 전송되어 탈황 슬러리를 조제하고; 탈황 슬러리를 탈황 슬러리 송풍 시스템을 통해 반건식 탈황 반응기(200c)로 송풍하여, 탈황 슬러리로 연소 가스에서의 이산화유황을 제거하며, 점검해보니, 탈황 슬러리는 업계 성능 표준에 만족하고 탈황 효과가 표준에 도달한다.
반건식 탈황 반응기(200c)에서 반건식 탈황 공정으로 생성한 탈황재를 자원회수 서브 시스템(100c)으로 전송하며: 탈황재는 수세 반응셀(10)에서 수세되며, 수세 반응셀(10)에서의 물과 탈황재의 질량비는 20:1보다 크고, 충분히 교반되어 혼합되어 혼합액을 획득하며; 상기 혼합액이 고액분리 장치(20)로 전송되어 고액분리되고; 고액분리 장치(20)에서 분리된 고형 잔재는 선후 압축, 탈수되며 200~400℃의 온도에서 건조 탈수된 후, 배소 반응기(40)로 전송되며, 1000~1300℃의 배소 온도 및 약환원성 분위기(일산화탄소의 부피율이 0%~5%이고 산소의 부피율이 2%보다 작음)에서 고온 배소되며; 배소된 기상 생성물이 황산 제조 장치(600)로 전송되고, 먼지 제거, 순화, 촉매 산화, 흡수 등 공정을 통해 농도가 다른 황산으로 제조되며, 점검해보니, 획득한 황산의 품질이 업계 성능 표준에 만족하고; 배소된 고상 생성물(철원소 함량이 10% 초과)은 소재로서 철광석 소결기로 투입되며, 점검해보니, 소결 조건이 잘 작동되고 소결 제품의 품질이 좋고; 고액분리 장치(20)에서 분리된 액상 생성물이 해석 반응기(50)로 전송되며, 그에 탄산칼륨을 투입하고, 고액분리된 후 고상 침전과 액상 생성물을 획득하며; 해석 반응기(50) 내의 고상 침전을 배소 반응기(40)로 전송하고; 해석 반응기(50) 내의 액상 생성물을 결정기(60)로 전송하며, 증발, 농축, 결정시킴으로써 업계 성능 표준에 만족하는 염화칼륨 결정체, 염화나트륨 결정체를 획득한다.
본 명세서에서 실시형태에 따라 설명하였으나, 각각의 실시형태는 하나의 독립적인 기술방안만 포함하는 것이 아니라, 명세서에서의 이런 설명 방식은 명확하게 설명하기 위한 것에 불과하고, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명세서를 하나의 전체로 하여, 각 실시형태에서의 기술방안도 적당히 조합되어 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 다른 실시형태를 형성할 수 있는 것을 이해해야 한다.
상기에서 나열한 일련의 자세한 설명은 본 발명의 실행 가능한 실시형태에 대한 구체적인 설명에 불과하며, 본 발명의 보호 범위를 제한하기 위한 것이 아니고, 본 발명의 기술 정신에서 벗어나지 않고 실시한 등가의 실시형태 또는 변경은 모두 본 발명의 보호 범위에 포함되어야 한다.
Claims (13)
- 탈황재를 수세하고, 고액분리하여 아황산칼슘, 황산칼슘을 다량 함유하는 고형 잔재 및 수산화칼슘을 다량 함유하는 용액을 획득하는 수세 공정;
수산화칼슘을 다량 함유하는 상기 용액을 탈황 슬러리로 제조하는 펄핑 공정;
아황산칼슘, 황산칼슘을 다량 함유하는 상기 고형 잔재를 환원제 작용 하에 배소하여 이산화유황을 다량 함유하는 연소 가스 및 산화칼슘을 다량 함유하는 잔재를 획득하는 배소 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 탈황재의 자원회수 방법. - 제1항에 있어서,
상기 수세 공정에서, 물과 탈황재의 질량비는 20:1보다 큰 것을 특징으로 하는 탈황재의 자원회수 방법. - 제1항에 있어서
상기 수세 공정에서, 획득한 상기 고형 잔재에 대해 압축 및 건조 탈수 전처리를 수행하며, 건조 온도는 200~400℃인 것을 특징으로 하는 탈황재의 자원회수 방법. - 제1항에 있어서,
상기 배소 공정에서, 상기 환원제는 환원성 분위기인 것을 특징으로 하는 탈황재의 자원회수 방법. - 제4항에 있어서,
상기 환원성 분위기는 일산화탄소의 부피율이 0~5%이고 산소의 부피율이 2%보다 작은 분위기인 것을 특징으로 하는 탈황재의 자원회수 방법. - 제4항에 있어서,
상기 환원성 분위기는 일산화탄소의 부피율이 0~2%이고 산소의 부피율이 2%보다 작은 분위기인 것을 특징으로 하는 탈황재의 자원회수 방법. - 제1항에 있어서,
상기 배소 공정에서, 배소 온도는 1000~1300℃인 것을 특징으로 하는 탈황재의 자원회수 방법. - 제1항에 있어서,
상기 펄핑 공정에서, 제조된 탈황 슬러리는 연소 가스 탈황에 사용되고;
상기 자원회수 방법은
상기 수세 공정, 상기 펄핑 공정에 따라 수차례 순환을 수행한 후, 다음의 상기 수세 공정에서 획득한 상기 용액에 탄산나트륨 및/또는 탄산칼륨을 첨가하고, 고액분리하여 염용액 및 탄산칼슘을 다량 함유하는 고상 침전을 획득하며, 상기 염용액을 증발, 농축, 결정시키는 해석 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈황재의 자원회수 방법. - 제1항 또는 제8항에 있어서,
상기 배소 공정에서 획득한 상기 잔재를 상기 펄핑 공정의 상기 용액에 첨가하여 탈황 슬러리로 제조하는 잔재 재활용 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈황재의 자원회수 방법. - 제9항에 있어서,
상기 수세 공정, 상기 배소 공정, 상기 잔재 재활용 공정, 상기 펄핑 공정에 따라 수차례 순환을 수행한 후, 다음의 상기 배소 공정에서 획득한 상기 잔재를 철광석 소결의 용제로 사용하는 잔재 재활용 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈황재의 자원회수 방법. - 탈황재를 수세하고, 고액분리하여 아황산칼슘, 황산칼슘을 다량 함유하는 고형 잔재 및 수산화칼슘을 다량 함유하는 용액을 획득하는 수세 공정;
상기 용액에 탄산나트륨 및/또는 탄산칼륨을 첨가하고 고액분리하여 염용액 및 탄산칼슘을 다량 함유하는 고상 침전을 획득하며, 상기 염용액을 증발, 농축, 결정시키는 해석 공정;
아황산칼슘, 황산칼슘을 다량 함유하는 상기 고형 잔재를 환원제 작용 하에 배소하여 이산화유황을 다량 함유하는 연소 가스 및 산화칼슘을 다량 함유하는 잔재를 획득하는 배소 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 탈황재의 자원회수 방법. - 탈황재 투입구 및 입수구를 구비하는 수세 반응셀;
상기 수세 반응셀과 매칭되고, 상기 수세 반응셀 내의 혼합액을 고액분리하기 위한 고액분리 장치;
상기 고액분리 장치의 액상 출구에 연통되는 탈황 슬러리 제조기;
상기 고액분리 장치의 고상 출구에 연통되며, 환원성 분위기 주입구, 배소 가열 장치, 상기 배소 가열 장치에 연결되고 제어하는 온도 제어기, 및 상기 배소 반응기 내의 기상 생성물과 고상 생성물을 분리시키기 위한 기체-고체 분리 장치를 구비하는 배소 반응기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈황재의 자원회수 시스템. - 제12항에 있어서,
순차적으로 계단식으로 연결되는 m+1개의 자원회수 서브 시스템을 포함하며, m은 자연수이고;
상기 m+1개의 자원회수 서브 시스템은 모두 상기 수세 반응셀, 상기 고액분리 장치 및 상기 배소 반응기를 포함하며, 각자의 수세 반응셀의 탈황재 투입구와 연통되는 외부 탈황 반응기가 각각 대응하게 설치되어 있고;
앞에 m개의 상기 자원회수 서브 시스템은 모두 상기 탈황 슬러리 제조기를 포함하며, 각자의 상기 탈황 슬러리 제조기의 탈황 슬러리 배출구는 각각 그 다음의 상기 자원회수 서브 시스템에 대응되는 외부 탈황 반응기와 연통되고;
m+1번째의 상기 자원회수 서브 시스템은 해석 반응기와 결정 반응기를 포함하며, 고액분리 장치의 액상 출구는 상기 해석 반응기에 연통되고; 상기 해석 반응기는 탄산칼륨 투입구와 탄산나트륨 투입구 중의 적어도 하나 및 제2 고액분리 장치를 구비하며; 상기 제2 고액분리 장치의 액상 출구는 상기 결정 반응기에 연통되는 것을 특징으로 하는 탈황재의 자원회수 시스템.
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Cited By (1)
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| CN111977616A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-24 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 脱硫灰和脱硫石膏的协同处理方法及协同处理系统 |
| CN114105343B (zh) * | 2020-08-26 | 2023-06-13 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种脱硫废水处理系统协同处理脱硫灰的方法及应用 |
| CN112430744A (zh) * | 2020-10-09 | 2021-03-02 | 超威电源集团有限公司 | 一种废旧铅膏回收方法 |
| CN112939050B (zh) * | 2021-02-19 | 2023-08-22 | 北京铝能清新环境技术有限公司 | 一种适用于电解铝行业半干法脱硫废灰的资源化利用工艺 |
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| JPS6161615A (ja) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | Hitachi Zosen Corp | 乾式石灰法による再生式排煙脱硫方法 |
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Cited By (1)
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