CN103708808A - 一种烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖及其生产方法，包括如下步骤：将烧结烟气半干法脱硫灰在低温条件下进行催化氧化；将经过处理后的脱硫灰、石硝、粉煤灰和/或水泥在搅拌机中搅拌；加入水；搅拌均匀后在成型设备上压制成型；送入蒸压釜中蒸养；养护。解决烧结烟气半干法脱硫灰资源化问题，得到的产品成品率高，性能良好且稳定。

Description

一种烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖及其生产方法

技术领域

本发明涉及工业固体废渣资源化利用，具体涉及一种烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖及其生产方法。 

背景技术

钢铁行业是资源高度密集型行业，是材料消耗大户，也是主要的大气污染行业之一。钢铁工业要保持可持续发展，就必须减少对环境的污染，而减少SO₂排放是其中的关键环节之一。当前钢铁行业中，SO₂排放主要来源于烧结工序。目前国内外应用于工业生产的烟气脱硫方法很多，总体上可以分为三类：以吸收剂水溶液洗涤烟气的湿法脱硫、吸收剂浆液喷雾吸硫及干燥的半干法脱硫和直接喷射钙基吸着剂粉料的干法脱硫。湿法脱硫石膏主要以二水硫酸钙为主，其含量可达90%以上，综合利用相对容易。（半）干法脱硫灰一般由CaSO₃·1/2H₂O、CaSO₄·2H₂O、未反应完的Ca(OH)₂和少量杂物等组成，利用十分困难。但由于脱硫灰具有干粉状、耗水率低、占地面积小、投资省、运行成本低等优点，（半）干法脱硫技术很好地克服了湿法脱硫工艺的一些问题和不足，因而在中国钢铁行业有着更好的发展前景。随之而来的烧结烟气（半）干法脱硫灰将是普遍性问题。（半）干法脱硫灰一般由CaSO₃·1/2H₂O、CaSO₄·2H₂O、未反应完的Ca(OH)₂和少量杂物等组成，利用十分困难，一般都废弃在堆场，既侵占大量土地又带来严重的环境污染。 

烧结烟气半干法脱硫灰是一种新型的固体废弃物。而目前针对该新型固体废弃物还没实质性的研究工作，业内仅有利用烧结烟气脱硫石膏生产矿渣水泥的方法的专利出现：中国发明专利申请《一种利用烧结烟气脱硫石膏生产矿渣水泥的方法》（公开号CN101172789）将高炉矿渣、硅酸盐水泥熟料、烧结烟气脱硫石膏等制备矿渣水泥（高炉矿渣40％～60％，硅酸盐水泥熟料34％～56％，烧结烟气脱硫石膏4％～6％），其缺点是脱硫石膏未经过任何氧化等预比例，不稳定的CaSO₃·1/2H₂O等杂质会影响矿渣水泥的性能，其产品稳定性得不到保障，同时烧结烟气脱硫石膏掺量偏少，因此目前尚未见大规模实际生产应用。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖及其生产方法，解决上述烧结烟气半干法脱硫灰资源化问题，得到的产品成品率高，性能良好且稳定。 

具体技术方案如下： 

一种烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖，采用按照质量配比：30-47%水渣，15-25%粉煤灰，以及5-20%烧结烟气半干法脱硫灰制备而成，其中，烧结烟气半干法脱硫灰经过催化氧化。 

进一步地，还含有20%采石场碎石和/或20%的河沙。 

进一步地，还含有3-6%水泥和/或3%聚乙烯醇。 

进一步地，采石场碎石为石硝。 

进一步地，其为实心砖、空心砖或盲孔砖。 

上述烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖的生产方法，烧结烟气半干法脱硫灰原料经催化氧化预处理，部分CaSO₃·1/2H₂O氧化为CaSO₄。 

进一步地，加入催化剂和水，低温条件下，烧结烟气半干法脱硫灰原料在催化氧化过程中大部分CaSO₃·1/2H₂O氧化为CaSO₄。 

进一步地，主要原料采用烧结烟气半干法脱硫灰或水渣，和/或，添加粉煤灰或沸石，和/或，添加粘结剂，和/或，添加骨料。 

进一步地，粘结剂为水泥或聚乙烯醇，骨料为采石场的碎石、河沙、铸造旧砂或炉渣。 

进一步地，包括如下步骤： 

（1）将烧结烟气半干法脱硫灰在低温条件下进行催化氧化； 

（2）将经过处理后的脱硫灰、石硝、粉煤灰和/或水泥在搅拌机中搅拌； 

（3）加入水； 

（4）搅拌均匀后在成型设备上压制成型； 

（5）送入蒸压釜中蒸养； 

（6）养护。 

与目前现有技术相比，本发明烧结烟气（半）干法脱硫灰蒸压砖中生产砖的烧结烟气（半）干法脱硫灰原料经过催化氧化的预处理，配方经过优化，因此，抗压、抗折、抗冻性能好，稳定性好。只需加入少量催化剂和水，在一定的低温条件下，烧结烟气（半）干法脱硫灰原料在催化氧化过程中大部分性质不稳定的CaSO₃·1/2H₂O氧化成了CaSO₄，使得原料性质更稳定。这样，会大大增加烧结烟气（半）干法脱硫灰的可利用性及使用量。 

具体实施方式

下面对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。 

本实施例在不用消耗大量的外加物质和过多的外加能量情况下能有效的安全的消耗烧结烟气（半）干法脱硫灰，它是一种很好的综合利用烧结烟气（半）干法脱硫灰的方法，具有较好的推广应用前景。 

烧结烟气（半）干法脱硫灰蒸压砖达到《蒸压灰砂砖》国家标准（GB11945-1999）中MU10级的标准，即平均抗压强度在10MPa以上，平均抗折强度在2.5MPa以上，质量损失率、抗冻性能达标，冻后抗压强度在8MPa以上，全部技术指标合格，能够作为承重墙体使用。本发明中能够有效的消耗掉（半）干法脱硫灰，对节约土地资源、减少烧结烟气（半）干法脱硫灰堆场对环境的污染具有积极意义。 

以烧结烟气（半）干法脱硫灰、水渣等固体废渣作为原料，以粉煤灰或沸石，少量的水泥或聚乙烯醇作为粘结剂。所述骨料为采石场的碎石、河沙、铸造旧砂和炉渣。 

烧结烟气（半）干法脱硫灰在一定水分、有催化剂存在且低温条件下催化氧化后，其中不稳定的亚硫酸钙氧化成稳定的硫酸钙，稳定性增强，使之有利于利用。 

蒸压砖可以为实心砖、空心砖或盲孔砖。 

下面结合实例对本发明作进一步的详细的说明： 

实施例1：（1）配方：47%水渣+20%粉煤灰+20%石硝（属于采石场碎石）+10%烧结烟气（半）干法脱硫灰+3%水泥；（2）生产方法为：将烧结烟气（半）干法脱硫灰在低温条件下进行催化氧化，使得其中不稳定的亚硫酸钙氧化成性质稳定的硫酸钙；将经过处理后的脱硫灰、石硝、粉煤灰和水泥在搅拌机中搅拌10分钟，加入水，使湿基含水率为14%左右，搅拌均匀后在成型设备上用20MPa压力下压制成型，再送入蒸压釜中蒸养24h，设定蒸汽压力为0.8MPa，蒸养温度为180℃，最后再经过自然养护60d后即得到成品，成品性能达到国家相关标准中合格品的要求。 

实施例2：（1）配方：45%水渣+25%粉煤灰+20%石硝+5%烧结烟气（半）干法脱硫灰；（2）生产方法为：将在低温条件下催化氧化后的烧结烟气（半）干法脱硫灰，混同石硝、粉煤灰和水泥在搅拌机中搅拌10分钟，加入水，使湿基含水率为13%左右，搅拌均匀后在成型设备上用40MPa压力下压制成型，再送入蒸压釜中蒸养10h，设定蒸汽压力为0.8MPa，蒸养温度为180℃，最后再经过自然养护14d后即得到成品。 

实施例3：（1）配方：35%水渣+25%粉煤灰+20%石硝+15%烧结烟气（半）干法脱硫灰+5%水泥；（2）生产方法为：将在低温条件下催化氧化后的烧结烟气（半）干法脱硫灰，混同石硝、粉煤灰和水泥在搅拌机中搅拌10分钟，加入水，使湿基含水率为15%左右，搅拌均匀后在成型设备上用40MPa压力下压制成型，再送入蒸压釜中蒸养24h，设定蒸汽压力为0.8MPa，蒸养温度为180℃，最后再经过自然养护60d后即得到成品。 

实施例4：（1）配方：30%水渣+24%粉煤灰+20%河沙+20%烧结烟气（半）干法脱硫灰+6%水泥；（2）生产方法为：将在低温条件下催化氧化后的烧结烟气（半）干法脱硫灰，混同石硝、粉煤灰和水泥在搅拌机中搅拌10分钟，加入水，使湿基含水率为16%左右，搅拌均匀后在成型设备上用40MPa压力下压制成型，再送入蒸压釜中蒸养24h，设定蒸汽压力为0.8MPa，蒸养温度为180℃，最后再经过自然养护60d后即得到成品。 

实施例5：（1）配方：42%水渣+15%粉煤灰+10%沸石+20%铸造旧砂+5%烧结烟气（半）干法脱硫灰+3%聚乙烯醇；（2）生产方法为：将在低温条件下催化氧化后的烧结烟气（半）干法脱硫灰，混同石硝、粉煤灰和水泥在搅拌机中搅拌10分钟，加入水，使湿基含水率为13%左右，搅拌均匀后在成型设备上用80MPa压力下压制成型，再送入蒸压釜中蒸养8h，设定蒸汽压力为0.8MPa，蒸养温度为180℃，最后再经过自然养护7d后即得到成品 

上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖，其特征在于，采用按照质量配比：30-47%水渣，15-25%粉煤灰，以及5-20%烧结烟气半干法脱硫灰制备而成，其中，烧结烟气半干法脱硫灰经过催化氧化。

2.如权利要求1所述的烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖，其特征在于，还含有20%采石场碎石和/或20%的河沙。

3.如权利要求1或2所述的烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖，其特征在于，还含有3-6%水泥和/或3%聚乙烯醇。

4.如权利要求2所述的烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖，其特征在于，采石场碎石为石硝。

5.如权利要求1-4中任一项所述的烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖，其特征在于，其为实心砖、空心砖或盲孔砖。

6.如权利要求1-5所述烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖的生产方法，其特征在于，烧结烟气半干法脱硫灰原料经催化氧化预处理，部分CaSO₃·1/2H₂O氧化为CaSO₄。

7.如权利要求6所述烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖的生产方法，其特征在于，加入催化剂和水，低温条件下，烧结烟气半干法脱硫灰原料在催化氧化过程中大部分CaSO₃·1/2H₂O氧化为CaSO₄。

8.如权利要求6或7所述烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖的生产方法，其特征在于，主要原料采用烧结烟气半干法脱硫灰或水渣，和/或，添加粉煤灰或沸石，和/或，添加粘结剂，和/或，添加骨料。

9.如权利要求8所述烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖的生产方法，其特征在于，粘结剂为水泥或聚乙烯醇，骨料为采石场的碎石、河沙、铸造旧砂或炉渣。

10.如权利要求6-9所述烧结烟气半干法脱硫灰蒸压砖的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将烧结烟气半干法脱硫灰在低温条件下进行催化氧化；

（2）将经过处理后的脱硫灰、石硝、粉煤灰和/或水泥在搅拌机中搅拌；

（3）加入水；

（4）搅拌均匀后在成型设备上压制成型；

（5）送入蒸压釜中蒸养；

（6）养护。