專利名稱：用電石渣脫硫生產(chǎn)水泥緩凝劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)和資源綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以電石渣為原料，與煙氣中的so2反應(yīng)生成脫硫石膏代替天然石膏作為水泥廠水泥緩凝劑的用電石渣脫硫生產(chǎn)水泥緩凝劑的方法。
技術(shù)背景-電石渣是生產(chǎn)乙炔氣、聚氯乙烯、聚乙烯醇等產(chǎn)品排出的廢渣，其主要成份是氫氧化鈣，80%左右的顆粒在10 50微米之間， 一般呈灰白色稀糊狀，流 動(dòng)性較差。電石渣的排放占用良田，污染環(huán)境。煤炭是當(dāng)今世界電力生產(chǎn)的主要燃料(煤中含硫)，燃煤電廠產(chǎn)生的二氧化 硫污染空氣，形成酸雨，造成嚴(yán)重的環(huán)境問題，引起世界各國的重視。由141 個(gè)國家參加的《京都協(xié)議書》目的就是限制全球溫室氣體的排放。我國火電廠 燃煤量約占全國煤炭產(chǎn)量的三分之一。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，1997年全國工業(yè)來源 二氧化硫排放量為1852萬噸，因電廠燃煤每年向大氣中排放的二氧化硫就高達(dá) 1200萬噸以上，占我國二氧化硫排放總量約50%，占工業(yè)二氧化硫排放量的75% 左右。因此對二氧化硫污染控制的首要措施應(yīng)該是減少排放電廠二氧化硫。原 電力工業(yè)部在"九五"規(guī)劃中明確提出2000年后投入運(yùn)行和在建的脫硫設(shè)備 對應(yīng)的裝機(jī)容量將達(dá)到IOOOOMW， 1995修改后的《中華人民共和國大氣污染防 止法》明確規(guī)定電廠必須采用脫硫措施；國務(wù)院在關(guān)于酸雨控制區(qū)和二氧化硫 控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)中明確指出除以熱定電的熱點(diǎn)廠外，禁止在大中城市 及近郊新建燃煤火力發(fā)電廠，在"兩控區(qū)"內(nèi)新建、改建的燃煤含硫量大于1% 的電廠，必須建設(shè)脫硫設(shè)施，現(xiàn)有煤含硫大于1%的電廠，要在2000年前，采取減排二氧化硫的措施，在2010年前分期分批建成脫硫設(shè)施或采取其他相應(yīng)效果 的減排二氧化硫措施。煙氣脫硫主要有干法、半干法、濕法三類工藝技術(shù)。所用的吸收劑有石灰 石、石灰、氫氧化鈣等，這些都要消耗大量的石灰石礦山資源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界約有20個(gè)國家和地區(qū)應(yīng)用了排煙脫硫裝置，其設(shè)備總裝機(jī)容量相當(dāng)于2.5 3 億kW，其脫硫工藝以濕式石灰/石灰石-石膏法為主，占整體脫硫工程的80%以 上，這種脫硫工藝每吸收1噸二氧化硫大約需要鈣質(zhì)脫硫劑石灰石1.6噸或氫 氧化鈣1. 2噸，產(chǎn)生脫硫石膏2. 5噸。濕法煙氣脫硫技術(shù)具有脫硫反應(yīng)速度快、脫硫效率高、脫硫劑利用率高等優(yōu) 點(diǎn)。目前世界上最成熟的濕式石灰石/石膏法脫硫技術(shù)的脫硫效率可達(dá)到95%以 上。電石渣主要化學(xué)成份是氫氧化鈣，占90%以上，作為脫硫劑，脫硫效果比石 灰石好。電石渣脫硫的原理是電石渣中的氫氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成二水硫酸爭丐，艮卩Ca(0H)2 + S02——CaSOi 2H20 (脫硫石膏) 脫硫石膏的主要性質(zhì)體現(xiàn)在1、 顆粒過細(xì)。天然石膏經(jīng)粉碎后，細(xì)度約140um ，而脫硫石膏顆粒直徑小 于60um(30 50y m)，由于顆粒過細(xì)而帶來流動(dòng)性和觸變性問題。2、 有一定的含水率。脫硫石膏含水率一般為15%左右，由于含水率較高、 粘性強(qiáng)，在裝載、提升、輸送的生產(chǎn)過程中極易粘附在各種設(shè)備上，造成物料 堵塞，影響生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行。3、 顏色偏深。質(zhì)地優(yōu)良的脫硫石膏是純白色的，但常見的呈深灰色或帶黃色， 作為粉刷石膏和裝飾石膏將影響外觀。主要原因是煙氣除塵系統(tǒng)效率不高，致使脫硫石膏含有較多的粉煤灰，其次是由于石灰不純含有鐵等雜質(zhì)的影響。脫硫石膏與天然石膏的最大不同，在于脫硫石膏含有某些雜質(zhì)，炭、亞硫 酸鈣、金屬離子等等，而這些雜質(zhì)對石膏制品的性能造成不同程度的危害。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而提供一種利用電石渣的主要化學(xué)成份Ca(0H)2吸收S02好的特點(diǎn)，作為脫硫劑用于電廠煙氣脫硫，變廢為 寶，同時(shí)脫硫后的脫硫石膏經(jīng)過處理，全部代替天然石膏作為水泥緩凝劑用于 水泥生產(chǎn)的用電石渣脫硫生產(chǎn)水泥緩凝劑的方法，解決了電石渣和煙氣脫硫產(chǎn) 生的廢渣污染，可以實(shí)現(xiàn)化工、電力和水泥的聯(lián)產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢渣的零排放。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的首先，采用化工廠的廢棄物電石渣為主要原料，加水調(diào)成濃度為20% 30% 電石渣漿作為脫硫劑，噴入火電廠煙氣脫硫塔內(nèi)與煙氣中的S02反應(yīng)生成脫硫石膏。然后，脫硫石膏再經(jīng)過成球、低溫千燥或干燥、成球，得到粒狀物料，即 成為水泥廠的水泥緩凝劑，電石渣為乙炔發(fā)生爐產(chǎn)生的廢渣，加水制成20% 30%電石渣漿體通過管道 泵供給火電廠煙氣脫硫塔的頂部，并噴入脫硫塔內(nèi)吸收煙氣中的S02，與煙氣中的S02反應(yīng)生成脫硫石膏。脫硫石膏的干燥溫度不高于140°C。 本發(fā)明具有如下積極效果脫硫石膏的用途主要有兩種， 一種是用于生產(chǎn)石膏制品，另一種是用于水 泥緩凝劑。本發(fā)明主要涉及水泥緩凝劑的生產(chǎn)。水泥緩凝劑是硅酸鹽水泥生產(chǎn) 過程中的必備原料，其摻加比例一般為3% 5%。目前大多數(shù)生產(chǎn)廠家都沿襲傳統(tǒng)方式，以天然石膏作為緩凝劑，其主要成份為二水硫酸鈣。由于脫硫石膏含水 率高，在生產(chǎn)過程中常發(fā)生堵料現(xiàn)象，所以尚不能被水泥生產(chǎn)企業(yè)特別是大中 型生產(chǎn)企業(yè)直接使用。必須對脫硫石膏進(jìn)行處理，將脫硫石膏脫水、干燥、成 球，制成粒狀物料，才能滿足水泥廠物料貯存、輸送及計(jì)量等工業(yè)化生產(chǎn)的需 要。脫硫石膏對烘干溫度非常敏感，溫度高了很容易生成半水石膏或無水石膏。 這些半水或無水石膏，用于水泥生產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)生水泥急凝現(xiàn)象(凝結(jié)時(shí)間非?？?，所以都不能作為水泥緩凝劑使用。二水石膏(CaS0^2H20)在80.5。C時(shí)，會(huì)失 去吸附水，從135。C開始，二水石膏(CaS(X 2K0)開始失去1. 5個(gè)結(jié)晶水變成 半水石膏(CaSO.， 0. 5H20)，到了 183.8°C，會(huì)失去全部結(jié)晶水，成為無水石膏 (CaS04)。所以脫水石膏的千燥必須采用低溫干燥。 本發(fā)明的特點(diǎn)是 '1、 利用了電石渣的主要化學(xué)成份Ca(0H)2吸收S02好的特點(diǎn)，作為脫硫劑用 于電廠煙氣脫硫，變廢為寶。2、 脫硫后的廢渣，也就是脫硫石膏經(jīng)過處理，全部代替天然石膏作為水泥 緩凝劑用于水泥生產(chǎn)，消除了煙氣脫硫產(chǎn)生的廢渣，可以實(shí)現(xiàn)化工、電力和水 泥的聯(lián)產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢渣的零排放。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的方法是通過以下技術(shù)途徑實(shí)現(xiàn)的。第一，電石渣作為脫硫劑，吸收煙氣中的S02?；S排放的電石渣經(jīng)過預(yù)篩分進(jìn)入漿池，在電石渣漿池中調(diào)整濃度為20% 30%的電石渣漿。然后，由輸 送泵送進(jìn)脫硫塔內(nèi)吸收煙氣中的S02經(jīng)過一系列物理化學(xué)反應(yīng)最終生成脫硫石第二，脫硫石膏經(jīng)過成球，再經(jīng)過不高于14(TC溫度千燥，得到主要以CaS04 2H20為主要礦物的粒狀物料，全部代替天然石膏用于水泥廠原料，做 水泥緩凝劑使用。本發(fā)明采用化工廠的廢棄物電石渣為主要原料，加水調(diào)成濃度為20%~30% 電石渣漿作為脫硫劑，噴入火電廠煙氣脫硫塔內(nèi)與煙氣中的S02反應(yīng)生成脫硫 石膏，脫硫石膏再經(jīng)過成球、低溫干燥或干燥、成球，得到粒狀物料，即成為 水泥廠的水泥緩凝劑。電石渣為乙炔發(fā)生爐產(chǎn)生的廢渣，加水制成20%~30%電 石渣漿體通過管道泵供給火電廠煙氣脫硫塔的頂部，并噴入脫硫塔內(nèi)吸收煙氣 中的S02，與煙氣中的S02反應(yīng)生成脫硫石膏。脫硫石膏的干燥溫度不高于140 。C。
權(quán)利要求
1、一種用電石渣脫硫生產(chǎn)水泥緩凝劑的方法，其特征在于采用化工廠的廢棄物電石渣為主要原料，加水調(diào)成濃度為20％～30％電石渣漿作為脫硫劑，噴入火電廠煙氣脫硫塔內(nèi)與煙氣中的SO2反應(yīng)生成脫硫石膏，脫硫石膏再經(jīng)過成球、低溫干燥或干燥、成球，得到粒狀物料，即成為水泥廠的水泥緩凝劑。
2、 按照權(quán)利要求l所述用電石渣脫硫生產(chǎn)水泥緩凝劑的方法，其特征在 于電石渣為乙炔發(fā)生爐產(chǎn)生的廢渣，加水制成20% 30%電石渣漿體通過管 道泵供給火電廠煙氣脫硫塔的頂部，并噴入脫硫塔內(nèi)吸收煙氣中的S02，與煙氣中的S02反應(yīng)生成脫硫石膏。
3、 按照權(quán)利要求l所述用電石渣脫硫生產(chǎn)水泥緩凝劑的方法，其特征在 于脫硫石膏的干燥溫度不高于14(TC。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以電石渣為原料，與煙氣中的SO<sub>2</sub>反應(yīng)生成脫硫石膏代替天然石膏作為水泥廠生產(chǎn)原料的用電石渣脫硫生產(chǎn)水泥緩凝劑的方法，采用化工廠的廢棄物電石渣為主要原料，加水調(diào)成濃度為20％～30％電石渣漿作為脫硫劑，噴入燃煤電廠煙氣脫硫塔內(nèi)與煙氣中的SO<sub>2</sub>反應(yīng)生成脫硫石膏，脫硫石膏再經(jīng)過成球、低溫干燥或干燥、成球，得到粒狀物料，成為水泥廠的水泥緩凝劑。本發(fā)明利用了電石渣的主要化學(xué)成份Ca(OH)<sub>2</sub>吸收SO<sub>2</sub>好的特點(diǎn)，作為脫硫劑用于電廠煙氣脫硫，變廢為寶，脫硫后的脫硫石膏經(jīng)過處理全部代替天然石膏作為水泥緩凝劑用于水泥生產(chǎn)，解決了電石渣和脫硫石膏的污染問題，可實(shí)現(xiàn)化工、電力和水泥的聯(lián)產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢渣的零排放。
文檔編號(hào)C04B11/05GK101215113SQ200710300078
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者劉永川, 袁運(yùn)法, 鄭建國 申請人:袁運(yùn)法