專利名稱：脫硫劑及其制備和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種脫硫劑及其制備和應用，屬于含二氧化硫氣體的脫硫領域。
背景技術：
目前，我國在煙氣脫硫領域中，使用最廣泛的脫硫劑為石灰石(CaCO3)或生石灰 (CaO)，而這種脫硫劑存在著以下缺陷首先，使用石灰石或生石灰作為脫硫劑不僅成本高， 而且其生產制備過程會破壞生態(tài)環(huán)境；其次，濕法脫硫方法使用石灰石或生石灰作為脫硫 劑，其副產物石膏的資源化技術還處于不成熟階段；再次，干法、半干法脫硫方法使用石灰 石或生石灰做脫硫劑，其脫硫副產物由于亞硫酸根(SO32+)濃度較高，目前還沒有很好的利 用方法。基于目前用于脫硫領域的脫硫劑現(xiàn)狀，需要有一種成本低，且副產物能夠資源化 利用的脫硫劑來代替石灰石和生石灰。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的是提供一種新的脫硫劑及其制備和應用方法，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石 灰石和生石灰脫硫劑。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種呈粉末狀的脫硫劑，其組分及重量百分含量為CaO :30 % 60 %，F(xiàn)e2O3 :3 % 10 %，MgO :3 % 10 %，F(xiàn)eO :5 % 20 %，SiO2 9% 18%，MnO 10%，Al2O3 5%，其他為雜質。上述脫硫劑的制備方法，其步驟如下(1)將鋼渣破碎成直徑小于30mm的顆粒，回收鋼渣中的Fii2O3 ；(2)將破碎后的鋼渣加入到干式磨機內磨制；(3)對磨制后的鋼渣粉末進行分選，粒徑達到325目的粉末作為脫硫劑成品，未達 到325目的粉末回到干式磨機繼續(xù)磨制。上述脫硫劑在濕法煙氣脫硫中的應用，其是將脫硫劑粉末和水按重量比 2-3 7-8配置成脫硫劑乳液后使用。一種乳液形態(tài)的脫硫劑，它是由重量百分比40 % 60 %的上述脫硫劑粉末和 40% 60%的水組成的。上述脫硫劑的制備方法，其步驟如下(1)將鋼渣破碎成直徑小于30mm的顆粒，回收鋼渣中的Fii2O3 ；(2)將破碎后的鋼渣加水后置于濕式磨機內磨制；(3)對磨制后的鋼渣乳液進行分選，粒徑達到325目的粉末作為脫硫劑成品，未達 到325目的乳液回流到濕式磨機繼續(xù)磨制。本發(fā)明的有益效果為1)本發(fā)明充分利用了鋼渣本身的堿性特性，通過把鋼渣制備成脫硫劑，可用于處
3理含煙氣，具有優(yōu)良的效果。2)鋼渣中含有一定量氧化性金屬化合物，對于脫硫副產物的氧化十分有利。3)我國鋼渣的數(shù)量巨大，2006年國內鋼渣累計量約4億噸，鋼渣中含有可用于脫 硫物質約50%，可替代碳酸鈣約2500萬噸，不僅可大幅度減少脫硫用石灰石開采量和對生 態(tài)的破壞，還可減少(X)2排放量。且這些鋼渣目前尚無其他用途，屬于極其廉價的脫硫劑， 可大幅度降低燒結機煙氣脫硫的運行費用。4)目前，由于鋼渣中含有堿性物質不利于大規(guī)模利用，導致大部分鋼渣堆棄占用 農田，污染水源，破壞生態(tài)環(huán)境。使用鋼渣作為脫硫劑后，其副產物呈中性或弱酸性，為其資 源化創(chuàng)造了基本條件。5)本發(fā)明所采用的干法和濕法的磨制系統(tǒng)還具有占地面積小，操作簡便，磨制效 率高，系統(tǒng)功耗低等特點。


圖1 為本發(fā)明的干式鋼渣脫硫劑制備裝置示意2 為本發(fā)明的濕式鋼渣脫硫劑制備裝置示意圖
具體實施例方式目前，我國鋼渣的綜合利用水平還比較低，鋼渣綜合利用的途徑比較少，大量的鋼 渣處于堆放狀態(tài)，占用的大量的土地資源，對環(huán)境也構成危害。鋼渣綜合利用的瓶頸在于， 鋼渣顯堿性的同時，鋼渣中氧化鎂的含量比較高，有較強的吸濕性；而鋼渣自身的硬度較 大，不易被磨細，也影響了鋼渣的綜合利用。本發(fā)明通過使用鋼渣脫硫劑進行脫硫，充分利用了鋼渣的堿性成分，同時鋼渣中 的氧化鎂經過脫硫反應后溶解到脫硫溶液中，最終變?yōu)榱蛩徭V或亞硫酸鎂，對脫硫副產物 的綜合利用無影響。本發(fā)明以鋼渣為原料，經過破碎除鐵并進行磨制后的鋼渣脫硫劑的主要化學成分 如下A)干式鋼渣脫硫劑粉末=CaO :30% 60%，F(xiàn)e2O3 10%，MgO 10%， FeO 20%，SiO2 18%，MnO 10%，Al2O3 5%，其他為雜質，主要成 分是其他微量金屬氧化物。B)濕式鋼渣脫硫劑乳液:CaO 18 % 36 %，F(xiàn)e2O3 1 % 6 %，MgO 1 % 6 %，F(xiàn)eO 2% 10%，SiA 9%，Mn0 5%，A1203 % 3%，H20 :40% 60%，其他為雜 質，主要成分是其他微量金屬氧化物。在脫硫裝置中的脫硫反應為SO2 (g) +H2O — S0:+2H.Me2++2H++S0 廣+20Γ — MeS03+2H20其中，Me2+為鋼渣脫硫劑中的堿性金屬。脫硫反應一般集中在脫硫劑表面進行，反應深度平均為50 μ m,為保證脫硫劑能都 充分的反應提高脫硫效率和脫硫劑的利用率，需要降低脫硫劑的粒徑。為此本發(fā)明用兩種 方式制備的脫硫劑都保證脫硫劑的粒徑小于325目(45 μ m)，從而保證鋼渣脫硫劑具有良好的脫硫效果和較高的利用率。本發(fā)明脫硫劑的制備工藝可分為干式和濕式兩種。實施例1參見圖1所示的制備裝置示意圖，干式鋼渣脫硫劑制備工藝流程為收集在鋼渣儲倉1中的鋼渣經過稱重輸送機2被傳入初級破碎機3中，破碎成平 均直徑小于30mm的顆粒。破碎后的鋼渣顆粒輸送到干式磨機41中，經過磨制后的鋼渣呈 粉末狀。引風機8對一級風選設備5和二級風選設備61進行引風，使得鋼渣粉末在依次通 過兩個風選設備時懸浮在設備中，以進行分選，收集粒徑達到325目以上的粉末作為脫硫 劑成品送入脫硫劑儲倉7中，粒徑大于325目的粉末顆粒則回到干式磨機41中繼續(xù)磨制。 得到的粒徑小于325目的鋼渣粉末作為合格的脫硫劑成品，將其運輸?shù)矫摿蛳到y(tǒng)的脫硫劑 倉內，作為脫硫劑進行脫硫。上述過程中，如脫硫劑應用于干法、半干法脫硫系統(tǒng)時，可直接應用；如果脫硫劑 應用到濕法脫硫系統(tǒng)時，需要配置成相應濃度的脫硫劑乳液。實施例2參見圖2所示的制備裝置示意圖，濕式鋼渣脫硫劑制備工藝流程為收集在鋼渣儲倉1中的鋼渣經過稱重輸送機2被傳入初級破碎機3中，破碎成平 均直徑小于30mm的顆粒。破碎后的鋼渣顆粒輸送到濕式磨機42，水泵9將水注入濕式磨機 42中，鋼渣同水一起磨制成為鋼渣乳液。鋼渣乳液經過旋流分級系統(tǒng)62分級后，一定濃度 含有粒徑小于325目的鋼渣乳液作為成品脫硫劑收集至脫硫劑儲倉7中，而粒徑大于325 目的鋼渣乳液回流到濕式磨機42中繼續(xù)磨制。得到的鋼渣乳液中鋼渣粒徑都小于325目， 作為合格的脫硫劑成品，直接應用于脫硫系統(tǒng)。上述過程中，脫硫劑應用到濕法脫硫系統(tǒng)時需要根據系統(tǒng)要求配置成相應濃度的 脫硫劑乳液在應用。實施例3將磨制后鋼渣脫硫劑，脫硫劑粒徑小于325目，應用于鼓泡法脫硫裝置，風量 300m3/h, 二氧化硫濃度1250mg/m3，配比的脫硫乳液濃度為20 30%。煙氣進入到脫硫裝 置中，與鋼渣脫硫劑乳液充分接觸，反應前脫硫劑乳液的PH值在13 14，隨著反應時間的 延長，脫硫劑乳液的PH值逐步降低，當pH值在4左右時仍具有90%以上的脫硫效率。脫硫 系統(tǒng)，控制pH值4. 5 5. 5之間系統(tǒng)脫硫效率在95%以上。
權利要求
1.一種脫硫劑，其特征在于，它的組分及重量百分含量為CaO :30% 60%，F(xiàn)e2O3 10%，MgO 10%，F(xiàn)eO 20%，SiO2 18%, MnO 3%~ 10%, Al2O3 3%~ 5%，其他為雜質。
2.權利要求1所述的脫硫劑的制備方法，其特征在于，步驟如下(1)將鋼渣破碎成直徑小于30mm的顆粒，回收鋼渣中的Fii2O3；(2)將破碎后的鋼渣加入到干式磨機內磨制；(3)對磨制后的鋼渣粉末進行分選，粒徑達到325目的粉末作為脫硫劑成品，未達到 325目的粉末回到干式磨機繼續(xù)磨制。
3.權利要求1所述的脫硫劑在濕法煙氣脫硫中的應用，其特征在于，將脫硫劑粉末和 水按重量比2-3 7-8配置成脫硫劑乳液后使用。
4.一種脫硫劑，其特征在于，它是由重量百分比40% 60%的權利要求1所述的脫硫 劑和40% 60%的水組成的乳液形態(tài)的脫硫劑。
5.權利要求4所述的脫硫劑的制備方法，其特征在于，步驟如下(1)將鋼渣破碎成直徑小于30mm的顆粒，回收鋼渣中的Fii2O3；(2)將破碎后的鋼渣加水后置于濕式磨機內磨制；(3)對磨制后的鋼渣乳液進行分選，粒徑達到325目的粉末作為脫硫劑成品，未達到 325目的乳液回流到濕式磨機繼續(xù)磨制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脫硫劑及其制備和應用。本發(fā)明脫硫劑粉末的組分及重量百分含量為CaO30％～60％，F(xiàn)e2O33％～10％，MgO3％～10％，F(xiàn)eO5％～20％，SiO29％～18％，MnO3％～10％，Al2O33％～5％，其他為雜質。本發(fā)明脫硫劑乳液的組分及重量百分含量為CaO18％～36％，F(xiàn)e2O31％～6％，MgO1％～6％，F(xiàn)eO2％～10％，SiO24％～9％，MnO1％～5％，Al2O31％～3％，H2O40％～60％，其他為雜質。本發(fā)明充分利用了鋼渣本身的堿性特性，通過把鋼渣制備成脫硫劑，可用于處理含SO2煙氣，具有優(yōu)良的效果；并且解決了現(xiàn)在大部分鋼渣堆棄占用農田，污染水源，破壞生態(tài)環(huán)境的問題。
文檔編號B01D53/50GK102114379SQ200910244548
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權日2009年12月30日
發(fā)明者劉宇, 張凡, 朱金偉, 王凡, 王紅梅 申請人:中國環(huán)境科學研究院