一种脱硫灰资源化利用的方法和应用与流程

本发明属于脱硫灰处理，特别涉及一种脱硫灰资源化利用的方法和应用。

背景技术：

1、钢铁生产过程中会释放出大量的so2气体污染物，为了避免烧结烟气对大气产生影响，有必要对其进行脱硫处理。在烟气脱硫技术中，相比于工业主流的湿法脱硫技术和干法脱硫技术，半干法脱硫工艺具有脱硫效率高、无废水产生、处理运输简便、投资少、占地面积小等优点，被广泛应用于钢铁冶金、火力发电等行业。半干法脱硫是目前广泛使用的一种脱硫技术，经半干法脱硫产生的脱硫灰属于固废污染物，绝大部分以堆积填埋的方式处理，如不进行合理的综合利用会造成环境的二次污染。因此，对半干法脱硫灰的资源化利用已经成为一个急需解决的环境问题。

2、轻质碳酸钙是一种应用广泛的无机化合物，由c、o、和ca元素组成，分子式为caco3，简称pcc。pcc粉体主要应用于造纸、塑料、橡胶、油漆、水性涂料、建筑、防火天花板、医用等行业。随着社会进步，人们对浅色制品的需求越来越高，如在造纸行业，pcc既能保证纸张的强度，又能增强其白度，且成本较低。现有大量使用pcc的工艺都需对其进行除杂、增白处理，且多集中在后端使用增白剂及配套设备，但白度依然不能很好地满足需求且配套设备的使用会增加生产成本。

3、有相关研究通过对脱硫灰进行资源化利用，得到轻质碳酸钙，但是半干法脱硫灰是用石灰乳吸收烟气中的二氧化硫产生的，烟气中含有有毒金属铊，而铊一般以一价或者二价存在于脱硫废水中使水发黄，黄色会附着在碳酸钙上使碳酸钙白度下降，并且烟气中带有铁、锰等金属颗粒，与碳酸钙混合后会使碳酸钙白度下降。因此，目前通过对脱硫灰进行资源化利用所得到的碳酸钙的白度不到80％，纯度在85％左右，只能作为低端石粉使用。

4、因此，亟需提供一种脱硫灰资源化利用的方法，其可实现脱硫灰的资源化利用，避免二次污染，且所得到的碳酸钙具有良好的白度、纯度，符合工业轻质碳酸钙的国标要求。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。具体而言，本发明提供一种脱硫灰资源化利用的方法，其可实现脱硫灰的资源化利用，避免二次污染，且所得到的碳酸钙具有良好的白度、纯度，符合工业轻质碳酸钙的国标要求。

2、本发明的发明构思：本发明脱硫灰资源化利用的方法，包括以下步骤：(1)对脱硫灰进行浸出处理，取浸出滤渣，加入铵盐、氧化剂，反应，得到第一碳酸钙；(2)对步骤(1)所得的碳酸钙进行反重选，得到重选尾矿和重选精矿；(3)对步骤(2)所得的所述重选尾矿进行电磁选，得到磁选尾矿和磁选精矿；将所述磁选精矿和步骤(2)所得的所述重选精矿混合，作为建筑石粉；将所述磁选尾矿作为轻质碳酸钙。本发明通过采用氧化剂对浸出滤渣进行处理，利用氧化性使脱硫废水中的一价、二价铊转化为三价铊，使其沉淀，水质变清澈，从而减少黄色在碳酸钙上的附着，使碳酸钙白度提升。同时，通过反重选和电磁选的物理分选过程，提高碳酸钙的白度和纯度。本发明通过化学和物理相结合的处理方式，使得碳酸钙的白度可达到93％，纯度可达到97％，符合工业轻质钙国标要求。

3、因此，本发明的第一方面提供一种脱硫灰资源化利用的方法。

4、具体的，所述脱硫灰资源化利用的方法，包括以下步骤：

5、(1)对脱硫灰进行浸出处理，取浸出滤渣，加入铵盐、氧化剂，反应，得到第一碳酸钙；

6、(2)对步骤(1)所得的第一碳酸钙进行反重选，得到重选尾矿和重选精矿；

7、(3)对步骤(2)所得的所述重选尾矿进行电磁选，得到磁选尾矿和磁选精矿；对步骤(2)所得的所述重选尾矿进行电磁选，得到磁选尾矿和磁选精矿；将所述磁选精矿和步骤(2)所得的所述重选精矿混合，作为建筑石粉；将所述磁选尾矿作为轻质碳酸钙。

8、优选地，所述浸出处理的过程具体为：将脱硫灰与水、浸出剂混合，浸出。

9、优选地，所述脱硫灰与水的质量比为1：(0.9-5.5)；进一步优选地，所述脱硫灰与水的质量比为1：(1-5)。

10、优选地，所述脱硫灰和浸出剂的质量比为1：(0.35-1.1)；进一步优选地，所述脱硫灰与浸出剂的质量比为1：(0.4-1)。

11、优选地，所述浸出剂包括氯化铵。

12、优选地，所述浸出的时间为25-65min；进一步优选地，所述浸出的时间为30-60min。

13、优选地，步骤(1)中，所述脱硫灰、铵盐和氧化剂的质量比为1：(0.45-1.1)：(0.01-1.1)；进一步优选地，步骤(1)中，所述脱硫灰、铵盐和氧化剂的质量比为1：(0.5-1)：(0.01-1)。

14、优选地，步骤(1)中，所述浸出滤渣的成分包括亚硫酸钙、硫酸钙。

15、优选地，步骤(1)中，所述铵盐包括碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵中的至少一种。

16、优选地，步骤(1)中，所述氧化剂包括次氯酸钙、高锰酸钾中的至少一种。

17、优选地，所述氧化剂包括次氯酸钙和高锰酸钾；所述次氯酸钙和高锰酸钾的质量比为(0.9-17)：(0.05-3.3)；进一步优选地，所述次氯酸钙和高锰酸钾的质量比为(1-15)：(0.05-3)。

18、优选地，步骤(1)中，所述滤渣通过机械输送到反应釜中与铵盐反应。

19、具体的，铊一般以一价或者二价存在于脱硫废水中使水发黄，黄色附着在碳酸钙上使白度下降，加入所述氧化剂的目的是利用氧化剂的氧化性，使水中的一价、二价铊转化为三价铊，使其沉淀，水质变清澈，从而减少黄色在附着使白度提升。

20、优选地，步骤(1)中，所述反应后经过滤，得到第一碳酸钙。

21、具体的，步骤(1)所得的所述第一碳酸钙为低品质碳酸钙。

22、优选地，所述第一碳酸钙的白度为84-88％，所述第一碳酸钙的纯度为85-92％。

23、优选地，步骤(2)中，所述反重选的设备选自摇床、毛毯机中的任意一种。

24、具体的，在摇床或毛毯机的机械运动及水流的作用下，重选尾矿上浮，重选精矿沉淀在槽中作为精矿，实现二者的分离，分选率(重选尾矿/(重选尾矿+重选精矿))可达98％。

25、优选地，步骤(2)中，所述重选尾矿包括碳酸钙；所述重选精矿包括三氧化二铁、四氧化三铁、二氧化锰、碳酸钙。

26、优选地，步骤(3)中，所述电磁选的磁力为5500-20000高斯；进一步优选地，步骤(3)中，所述电磁选的磁力为6000-18000高斯。

27、具体的，所述电磁选的目的是除去颗粒较细的磁性物质。

28、优选地，步骤(3)中，所述磁选精矿包括磁性金属。

29、优选地，所述磁性金属包括铁。

30、优选地，步骤(3)中，所述磁选尾矿和所述磁选精矿的质量比为(16-20)：1；进一步优选地，步骤(3)中，所述磁选尾矿和所述磁选精矿的质量比为(17-19)：1；更进一步优选地，步骤(3)中，所述磁选尾矿和所述磁选精矿的质量比为18：1。

31、优选地，步骤(3)中，将所述磁选精矿和步骤(2)所得的所述重选精矿混合，过滤，干燥，作为建筑石粉；将所述磁选尾矿过滤，干燥，作为轻质碳酸钙。

32、优选地，所述过滤后得到的过滤水返回反重选和电磁选流程循环使用。

33、具体的，本发明在进行物理分选时，先进行反重选再进行电磁选可提高碳酸钙的纯度和产量，因为如果先进行电磁选，那么磁性物质在磁力影响下相互粘连，夹带较多的轻质碳酸钙在磁力板上，使得轻质碳酸钙损耗大，影响纯度和产量。

34、本发明的第二方面提供一种本发明第一方面所述的方法在脱硫灰资源化处理制备轻质碳酸钙领域中的应用。

35、相对于现有技术，本发明提供的技术方案的有益效果如下：

36、(1)本发明通过采用氧化剂对滤渣进行处理，利用氧化性使脱硫废水中的一价、二价铊转化为三价铊，使其沉淀，水质变清澈，从而减少黄色在碳酸钙上的附着，使碳酸钙白度提升。同时，通过反重选和电磁选的物理分选过程，提高碳酸钙的白度和纯度。本发明通过化学和物理相结合的处理方式，使得碳酸钙的白度可达到93％，纯度可达到97％，符合工业轻质钙国标要求。

37、(2)本发明在进行物理分选时，先进行反重选再进行电磁选可提高碳酸钙的纯度和产量。

38、(3)本发明方法简单，便于工业化应用。

技术特征：

1.一种脱硫灰资源化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述脱硫灰、铵盐和氧化剂的质量比为1：(0.45-1.1)：(0.01-1.1)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述浸出滤渣的成分包括亚硫酸钙、硫酸钙。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铵盐包括碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氧化剂包括次氯酸钙、高锰酸钾中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述氧化剂包括次氯酸钙和高锰酸钾；所述次氯酸钙和高锰酸钾的质量比为(0.9-17)：(0.05-3.3)。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述反重选的设备选自摇床、毛毯机中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述电磁选的磁力为5500-20000高斯。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述磁选尾矿和所述磁选精矿的质量比为(16-20)：1。

10.权利要求1-9任一项所述的方法在脱硫灰资源化处理制备轻质碳酸钙领域中的应用。

技术总结
本发明属于脱硫灰处理技术领域，特别涉及一种脱硫灰资源化利用的方法和应用。本发明脱硫灰资源化利用的方法，包括以下步骤：(1)对脱硫灰进行浸出处理，取浸出滤渣，加入铵盐、氧化剂，反应，得到第一碳酸钙；(2)对步骤(1)所得的碳酸钙进行反重选，得到重选尾矿和重选精矿；(3)对步骤(2)所得的重选尾矿进行电磁选，得到磁选尾矿和磁选精矿；将磁选精矿和步骤(2)所得的重选精矿混合，作为建筑石粉；将磁选尾矿作为轻质碳酸钙。本发明通过氧化剂对浸出滤渣进行处理，可提高碳酸钙的白度。同时，通过反重选和电磁选提高碳酸钙的白度和纯度，即通过化学和物理相结合的处理方式，使碳酸钙的白度可达到93％，纯度可达到97％。

技术研发人员：吴贝,石建红,黄威,陈鑫鑫,陈忠平,卢含,冯波宇,陈锡麟
受保护的技术使用者：广东华欣环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23