專利名稱：干法、半干法脫硫灰中亞硫酸鈣的催化氧化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種灰渣處理方法，特別是用于干法、半干法脫硫灰中亞硫酸鈣的催
化氧化方法。
背景技術：
隨著工業(yè)快速發(fā)展，環(huán)境污染的問題越來越突出，目前各國對煙氣中氮氧化物、二 氧化硫等有害氣體污染的控制、治理力度越來越大。煙氣脫硫方法有濕法和干法、半干法， 干法、半干法煙氣脫硫工藝具有結構緊湊、占地面積小、電耗和水耗低、一次投資小、運行成 本低、無廢水排放等優(yōu)點，在缺水地區(qū)、小機組以及老機組改造等方面應用廣泛，具有良好 的技術經(jīng)濟性。然而，干法、半干法煙氣脫硫副產(chǎn)品——脫硫灰的處置與綜合利用尚缺乏有 效的解決辦法，成為業(yè)內(nèi)人士關注的焦點。干法、半干法煙氣脫硫灰，是亞硫酸鈣、硫酸鈣、 粉煤灰以及未反應脫硫劑的混合物，由除塵裝置一起排出，有關人士進行了許多研究，將脫 硫灰應用于燒制硫鋁酸鈣水泥、水泥添加劑、建材等。但由于脫硫灰中存在數(shù)量不等的亞 硫酸鈣及少量的未反應完全的脫硫劑，因此，其利用方式、范圍和途徑受到了嚴格限制和約 束，很難被大量應用于水泥、混凝土、燒結磚等傳統(tǒng)建材行業(yè)。若利用不當，有可能使固化于 亞硫酸鈣中的硫再次釋放出來，使脫硫前功盡棄，造成二次污染。此外，脫硫灰中的亞硫酸 鈣在空氣中緩慢氧化引起的不穩(wěn)定性對蒸壓磚品質(zhì)會產(chǎn)生不利影響；再者，脫硫灰中過高 的硫含量限制了其在作為水泥混和材料和混凝土摻和料中的應用。因此目前干法、半干法 脫硫灰大多作拋棄處理，這不僅需要投入大量資金、占用部分土地來修建儲灰場，并按堆存 數(shù)量交納高額的固體廢物排污費，而且脫硫粉煤灰的長期堆存對周邊大氣環(huán)境及地下水等 存在較大的環(huán)境影響和安全風險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于解決上述已有技術之問題而提供一種干法、半干法脫硫灰中亞硫酸鈣 的催化氧化方法，它可以加速干法、半干法脫硫灰中亞硫酸f丐的氧化進程，解決干法半干法 脫硫灰應用于蒸壓磚生產(chǎn)中亞硫酸鈣不穩(wěn)定的問題。
本發(fā)明所稱問題是由以下技術方案解決的 —種干法、半干法脫硫灰中亞硫酸*丐的催化氧化方法，它按照下述步驟進行
a.取錳鹽，配置質(zhì)量濃度為0. 2% _4%錳鹽溶液； b.按照每kg干法、半干法脫硫灰加入40-100ml錳鹽溶液的比例，將錳鹽溶液在攪 拌過程中加入脫硫灰中，混合均勻； c.取濃度為1% _10%過氧化氫溶液，在攪拌過程中將其加入步驟13中錳鹽溶 液與脫硫灰的混合物中，混合均勻；過氧化氫溶液加入量為每kg干法、半干法脫硫灰加入 50-100ml過氧化氫溶液； d.將上述脫硫灰、錳鹽溶液、過氧化氫溶液的混合物保溫消化0. 5-2小時。
上述干法、半干法脫硫灰中亞硫酸*丐的催化氧化方法，所述錳鹽為硫酸錳、硝酸錳、鹵化錳、高錳酸鉀中的一種或其混合物。 上述干法、半干法脫硫灰中亞硫酸^的催化氧化方法，所述步驟b和步驟c的混合 攪拌過程中進行加熱處理，加熱溫度為30-50°C 。 本發(fā)明針對干法、半干法脫硫灰難以利用問題，提供一種用于催化氧化干法、半干 法脫硫灰中亞硫酸鈣的方法。該方法使用廉價易得的錳鹽以及過氧化氫作為催化劑和氧化 劑，氧化脫硫灰中的亞硫酸鈣，方法簡單、實施成本低、易于實現(xiàn)。本發(fā)明方法可將脫硫灰中 的亞硫酸鈣在常溫下較快氧化，在使用脫硫灰制備蒸壓磚的物料加濕混合工藝中，引入本 發(fā)明所提供的方法，可以提高脫硫灰中亞硫酸鈣的氧化速度和限度，解決亞硫酸鈣在空氣 中緩慢氧化引起的體積膨脹對蒸壓磚品質(zhì)的不利影響，為脫硫灰的大量利用提供了一條易 于實現(xiàn)的途徑，此外本發(fā)明方法不會對環(huán)境造成污染。
具體實施例方式
本發(fā)明針對干法、半干法脫硫灰中亞硫酸鈣的氧化問題，提供一種快速催化氧化 干法、半干法脫硫灰中亞硫酸鈣的方法。所述方法為錳鹽和過氧化氫的結合使用，按照一定 比例將錳鹽溶液和過氧化氫摻混到干法、半干法脫硫灰中，提高脫硫灰中亞硫酸f丐的氧化 速度和限度，使其轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，解決亞硫酸鈣在空氣中緩慢氧化引起的不穩(wěn)定性問題，消 除脫硫灰用于制備蒸壓磚時對其品質(zhì)的不利影響。本發(fā)明的作用機理是將錳鹽溶液加入 到脫硫灰中，錳鹽溶液中的Mn2+可使脫硫灰中的亞硫酸鈣在較寬的濃度范圍內(nèi)和較長的時
間內(nèi)保持較高的催化氧化速率，而雙氧水是一種氧化劑，可促進亞硫酸鈣的催化氧化反應 的進行。需要指出的是，錳鹽和過氧化氫的添加量應控制在合適的范圍，添加量不足，亞硫 酸鈣的氧化速率就會降低，氧化效果不好；而添加量過多，則不僅不能提高亞硫酸鈣的氧化 速率而且會造原料的不必要浪費。本發(fā)明所述的錳鹽為硫酸錳、硝酸錳、鹵化錳、高錳酸鉀 其中的一種或其混合物。試驗表明，本發(fā)明方法原料用量少、活性高，可使干法半干法脫硫 灰中亞硫酸鈣的氧化速率比非催化條件下提高2倍以上。以下提高幾個具體的實施例
實施例1 :取某電廠干法脫硫灰lkg，配置濃度為0. 2%硫酸錳溶液60ml，濃度為 1^的過氧化氫溶液90ml ;將硫酸錳溶液在攪拌過程中加入脫硫灰中，混合均勻；再將過氧 化氫溶液在攪拌過程中加入硫酸錳溶液與脫硫灰的混合物中，混合均勻；保溫消化2h后， 測定脫硫灰渣中亞硫酸鈣含量為5. 5%，比原脫硫灰中亞硫酸鈣含量降低了 19. 4%。
實施例2 :取某電廠干法脫硫灰lkg，配置濃度為0. 5%硝酸錳溶液80ml，濃度為 4%的過氧化氫溶液100ml ;將硝酸錳溶液在攪拌過程中加入脫硫灰中，混合均勻；再將過 氧化氫溶液在攪拌過程中加入硝酸錳溶液與脫硫灰的混合物中，混合均勻；保溫消化lh 后，測定脫硫灰渣中亞硫酸鈣含量為2. 1%，比原脫硫灰中亞硫酸鈣含量降低了 12. 5%。
實施例3 :取某電廠干法脫硫灰lkg，配置濃度為1 %鹵化錳溶液60ml，濃度為6% 的過氧化氫溶液80ml ;將卣化錳溶液在攪拌過程中加入脫硫灰中，混合均勻；再將過氧化 氫溶液在攪拌過程中加入鹵化錳溶液與脫硫灰的混合物中，混合均勻；保溫消化1.5h后， 測定脫硫灰渣中亞硫酸鈣含量為3. 7%，比原脫硫灰中亞硫酸鈣含量降低了 10. 3% 。
實施例4 :取某電廠半干法脫硫灰lkg，配置濃度為4%的高錳酸鉀40ml，濃度為 10X的過氧化氫溶液50ml ;將高錳酸鉀溶液在攪拌過程中加入脫硫灰中，混合均勻；再將 過氧化氫溶液在攪拌過程中加入高錳酸鉀溶液與脫硫灰的混合物中，混合均勻；保溫消化2h后，測定脫硫灰渣中亞硫酸鈣含量為5. 7%，比原脫硫灰中亞硫酸鈣含量降低了 19. 2%。
實施例5 :取某電廠干法脫硫灰lkg，配置濃度為2 %的硫酸錳、高錳酸鉀混合溶液 50ml ，混合溶液中硫酸錳、高錳酸質(zhì)量相同，濃度為2 %的過氧化氫溶液60ml ;將硫酸錳、高 錳酸鉀混合溶液在攪拌過程中加入脫硫灰中，混合均勻；再將過氧化氫溶液在攪拌過程中 加入硫酸錳、高錳酸鉀混合溶液與脫硫灰的混合物中，混合均勻；保溫消化lh后，測定脫硫 灰渣中亞硫酸鈣含量為4. 6%，比原脫硫灰中亞硫酸鈣含量降低了 20. 7%。
實施例6 :取某電廠干法脫硫灰10kg，配置濃度為3%的硫酸錳、鹵化錳混合溶 液700ml ，混合溶液中硫酸錳、鹵化錳質(zhì)量相同，配置濃度為3%的過氧化氫溶液500ml ;將 硫酸錳、鹵化錳混合溶液在攪拌過程中加入脫硫灰中，混合均勻，攪拌過程溫度保持在常 溫；再將過氧化氫溶液在攪拌過程中加入硫酸錳、鹵化錳混合溶液與脫硫灰的混合物中， 混合均勻，攪拌過程溫度保持在常溫；保溫消化0. 5h后，測定脫硫灰渣中亞硫酸f丐含量為 2. 6%，比原脫硫灰中亞硫酸鈣含量降低了 18. 7%。 由上述實施例表明，本發(fā)明方法可以快速氧化脫硫灰中亞硫酸f丐，明顯降低脫硫 灰的中亞硫酸鈣含量。將本發(fā)明方法引入使用脫硫灰制備蒸壓磚的物料加濕混合工藝中， 可有效解決因亞硫酸鈣緩慢氧化引起的蒸壓磚品質(zhì)不穩(wěn)定性問題。
權利要求
一種干法、半干法脫硫灰中亞硫酸鈣的催化氧化方法，其特征在于，它按照下述步驟進行a.取錳鹽，配置濃度為0.2％-4％錳鹽溶液；b.按照每kg干法、半干法脫硫灰加入40-100ml錳鹽溶液的比例，將錳鹽溶液在攪拌過程中加入脫硫灰中，混合均勻；c.取濃度為1％-10％過氧化氫溶液，在攪拌過程中將其加入步驟b中錳鹽溶液與脫硫灰的混合物中，混合均勻，過氧化氫溶液加入量為每kg干法、半干法脫硫灰加入50-100ml過氧化氫溶液；d.將上述脫硫灰、錳鹽溶液、過氧化氫溶液的混合物保溫消化0.5-2小時。
2. 根據(jù)權利要求1所述的干法、半干法脫硫灰中亞硫酸鈣的催化氧化方法，其特征在 于所述錳鹽為硫酸錳、硝酸錳、鹵化錳、高錳酸鉀其中的一種或一種以上的混合物。
3. 根據(jù)權利要求2所述的干法、半干法脫硫灰中亞硫酸鈣的催化氧化方法，其特征在 于所述步驟b和步驟c的混合攪拌過程中進行加熱處理，加熱溫度為30-50°C。
全文摘要
一種干法、半干法脫硫灰中亞硫酸鈣的催化氧化方法，它按照下述步驟進行a.配置濃度為0.2％-4％錳鹽溶液；b.按比例將錳鹽溶液加入脫硫灰中；c.取濃度為1％-10％過氧化氫溶液，按比例加入錳鹽溶液與脫硫灰的混合物中；d.將上述脫硫灰、錳鹽溶液、過氧化氫溶液的混合物保溫消化0.5-2小時。本發(fā)明使用錳鹽以及過氧化氫作為催化劑和氧化劑、氧化脫硫灰中的亞硫酸鈣，方法簡單、實施成本低、易于實現(xiàn)。本發(fā)明可提高亞硫酸鈣的氧化速度和限度，解決亞硫酸鈣在空氣中緩慢氧化引起的不穩(wěn)定性對蒸壓磚品質(zhì)的不利影響，為脫硫灰大量利用提供了一條易于實現(xiàn)的途徑。
文檔編號C04B18/30GK101734875SQ20091026392
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權日2009年12月28日
發(fā)明者劉松濤, 盧林, 薛長海, 趙毅, 陳傳敏 申請人:華北電力大學(保定);焦作電廠