一種脫硫富劑的處置方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種脫硫富劑的處置方法。它包括以下步驟：按脫硫富劑與水泥生料的質(zhì)量比為0.5～2:100的比例將脫硫富劑與水泥生料混合得到生料混合物后；將生料混合物粉磨、烘干、預(yù)熱分解，然后送至回轉(zhuǎn)窯在溫度為1300～1450℃的條件下反應(yīng)40～60min，冷卻干燥，得到熟料；再將熟料與石膏混合，混合后控制混合物內(nèi)SO3的質(zhì)量百分比≤3.5％，得到普通硅酸鹽水泥。本發(fā)明的方法消除了環(huán)保隱患，避免污染事故發(fā)生，保護生態(tài)環(huán)境；利用本發(fā)明的方法可實現(xiàn)脫硫富劑無害化、減量化、資源化目標。
【專利說明】
_種脫硫富劑的處置方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及危險廢棄物無害化處理領(lǐng)域，具體涉及一種脫硫富劑的處置方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]燃氣廠的制氫車間在煤氣凈化過程中，使用脫硫劑脫硫。每年約有2700m3左右的脫硫劑報廢，報廢的脫硫劑一直露天堆放在燃氣廠第七加壓站院內(nèi)。隨著時間的推移，場地受限制、產(chǎn)生二次污染，要想徹底消除此污染，目前已成為棘手的問題。脫硫富劑即為廢棄脫硫劑，是天然氣凈化過程中，脫硫劑與硫化氫氣體反應(yīng)后形成的固體廢棄物。脫硫富劑的主要成分為?6233、？6203、？心、單質(zhì)硫等，還含有少量的5〇42_、無毒粘合劑，脫硫富劑存在易燃、有毒、異臭、浸出液呈褐色、酸性等特征。
[0003]目前處理脫硫富劑的方法存在的問題如下:(1)簡單地露天長期堆放，其中的單質(zhì) S被氧化生成氧化硫氣體逸散到大氣中，若遇雨天氧化硫則會生成亞硫酸浸入周邊的土壤中，使周邊寸草不生，甚至影響附近的地下水，同時有礙觀瞻。(2)普通的焚燒法，會使其中的S被氧化成氧化硫放散至大氣中，腐蝕設(shè)備，還形成二次污染。(3)采用安全填埋法，按照要求，危險固體廢棄物的處理辦法為深埋法，即在地下修筑槽蓋，距地面6m以上密閉的鋼筋混凝土槽，處理費用較高。雖然符合環(huán)境保護法要求，但在運途管制方面，距離遠，且其他要求高，如泄漏率、上部夯實層厚度、必須下臥一定深度等要求高。此外，脫硫富劑的臨時堆存站，或深埋都是不能滿足永久處置脫硫富劑的環(huán)保要求，長期堆存違反《中華人民共和國固體廢物污染防治法》規(guī)定，一旦發(fā)生環(huán)境安全事故，脫硫富劑不僅會嚴重污染周邊環(huán)境，還會對周邊地域的水源造成染污，其后果和損失則無法估計。所以對脫硫富劑進行有效處置是勢在必行。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004][要解決的技術(shù)問題]
[0005]本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題，提供一種永久性無害化的脫硫富劑的處置方法。
[0006][技術(shù)方案]
[0007]為了達到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0008]本發(fā)明利用脫硫富劑與水泥生料按一定的配比進入預(yù)熱帶、高溫分解帶、高溫煅燒帶的系列反應(yīng)歷程，脫硫富劑中的鐵的化合物與硅鋁酸鹽反應(yīng)生成水泥中的主要成分之一的鐵鋁酸鈣，尾氣中的硫的氧化物經(jīng)生料磨物料的吸收，所生成的硫酸鈣是水泥所需的原料，粉塵通過布袋除塵器回收返回生料磨，而從布袋除塵器出來的廢氣再經(jīng)廢氣凈化裝置凈化所產(chǎn)生的硫酸銨也是具有經(jīng)濟價值的副產(chǎn)品。
[0009]—種脫硫富劑的處置方法，它包括以下步驟:按脫硫富劑與水泥生料的質(zhì)量比為 0.5?2:100的比例將脫硫富劑與水泥生料混合得到生料混合物后;將生料混合物粉磨、烘干、預(yù)熱分解，然后送至回轉(zhuǎn)窯在溫度為1000?1450 °C的條件下反應(yīng)40?60min，冷卻干燥，得到熟料;再將熟料與石膏混合，混合后控制混合物內(nèi)S〇3的質(zhì)量百分比<3.5%，得到普通硅酸鹽水泥。
[0010]根據(jù)本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，所述脫硫富劑與水泥生料的質(zhì)量比為0.8?1: 100〇
[0011]根據(jù)本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，所述水泥生料是由由石灰石、黏土、鐵礦石或鐵粉按質(zhì)量比為78?85:10?15:1?3混合。
[0012]根據(jù)本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，所述粉磨是在生料磨中將生料混合物粉磨至 120?180 目。
[0013]根據(jù)本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，所述預(yù)熱分解是利用回轉(zhuǎn)窯排出的廢氣余熱對生料混合物進行預(yù)熱和碳酸鹽分解，控制溫度為850?900°C進行反應(yīng)，并控制預(yù)熱分解后的生料混合物的含水量為1?2%。
[0014]根據(jù)本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，對粉磨、預(yù)熱分解和進入回轉(zhuǎn)窯反應(yīng)的過程中產(chǎn)生的粉塵利用布袋收塵器收集并傳送至生料磨中。
[0015]根據(jù)本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，所述布袋收塵器排出的廢氣經(jīng)廢氣凈化裝置凈化。
[0016]根據(jù)本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案，在所述預(yù)熱分解的過程中加入適量氨水或Ca (0H)2〇[0〇17]下面將詳細地說明本發(fā)明。
[0018]本發(fā)明通過設(shè)計脫硫富劑適量添加到水泥生料中制備水泥，實現(xiàn)了脫硫富劑的無害化焚燒處理的過程，本發(fā)明是在現(xiàn)有水泥生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，進行改進，實現(xiàn)對危險廢物脫硫富劑的焚燒處理。本發(fā)明中脫硫富劑的加入量需要嚴格控制，加入量過多，易導(dǎo)致水泥的質(zhì)量受到影響，增加脫硫脫硝的負擔。由于脫硫富劑中主要成分為?的&、？6203、？心、單質(zhì)硫，其幾乎沒有鉻、砷等重金屬元素，因此加入適量的脫硫富劑到水泥生料中進行水泥的生產(chǎn)不會產(chǎn)生過多的雜質(zhì)影響水泥的質(zhì)量。并且脫硫富劑在通過與水泥摻燒，還可以部分代替水泥原料中的鐵礦粉或鐵粉，減少鐵礦粉或鐵粉的使用量。由于脫硫富劑易燃，，通過在水泥生料中加入脫硫富劑可以促進其與水泥生料的氧化作用，使得其與水泥生料在預(yù)熱分解的過程中反應(yīng)更加的充分，進一步的使得生料混合物在進入到回轉(zhuǎn)窯中反應(yīng)的時間較短但是反應(yīng)的更加充分。當本發(fā)明中脫硫富劑與水泥生料的質(zhì)量比為0.8?1:100時，既保證制備得到水泥熟料符合行業(yè)要求，也能保證處理盡量多的脫硫富劑量的同時，盡量減少脫硫脫硝的技術(shù)復(fù)雜度，并且也使產(chǎn)生的廢氣中有害氣體量減少，有利于后期的尾氣凈化無害化處理。本發(fā)明將生料混合物粉磨至120?180目，與利于脫硫富劑與水泥生料混合均勻， 促進反應(yīng)充分。
[0019]由于脫硫富劑是脫硫劑表面反應(yīng)后的物質(zhì)，那么適量的脫硫富劑的加入還可能進一步的起到脫硫脫硝的作用。另外，脫硫富劑的密度較低，還可以起到水泥助磨劑的作用。
[0020]本發(fā)明在所述預(yù)熱分解的過程中加入適量氨水或尿素具體是指根據(jù)預(yù)熱分解的處理過程選擇性使用該技術(shù)以去除多余的硫硝元素，進一步增加水泥熟料的質(zhì)量。
[0021]本發(fā)明最終實現(xiàn)了脫硫富劑通過水泥窯焚燒，實現(xiàn)了永久性無害化處置的目的， 即實現(xiàn)了變廢為寶，資源的綜合利用，同時又取得較好的經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益。
[0022]本發(fā)明利用回轉(zhuǎn)窯處置危險廢物，不會對環(huán)境造成二次污染，而且還具有其他焚燒爐所不具備的優(yōu)點。本發(fā)明通過對廢物的控制，不會影響水泥質(zhì)量。脫硫富劑中的鐵氧化物與硅酸鹽反應(yīng)生成水泥中的主要成分之一的鐵鋁酸鈣(C4AF)，而硫的化合物則生成水泥輔料硫酸鈣，這樣既解決了永久性環(huán)保安全隱患，又變廢為寶，資源的綜合利用，降低了水泥生產(chǎn)的成本。水泥行業(yè)是一個自凈度較高的行業(yè)，水泥回轉(zhuǎn)窯自身在溫度和廢渣排放等方面的特點使得水泥廠越來越成為處理危險廢棄物的理想場所。水泥窯的焚燒，只要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上稍加改造，完全能夠滿足危廢處理的苛刻條件，而且運行費用較低，無二次污染問題。
[0023][有益效果]
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的有益效果:
[0025]本發(fā)明的方法消除了環(huán)保隱患，避免污染事故發(fā)生，保護生態(tài)環(huán)境;利用本發(fā)明的方法可實現(xiàn)脫硫富劑“無害化、減量化、資源化”目標。[〇〇26]本發(fā)明利用水泥窯處置廢脫硫劑是一種先進、科學(xué)、合理的處置方法，具有處理量大，結(jié)果徹底，投資少的優(yōu)點。水泥窯處置廢脫硫劑技術(shù)的研發(fā)成功，邁出了水泥企業(yè)向環(huán)保企業(yè)轉(zhuǎn)型的一大步，開創(chuàng)了“生態(tài)水泥”的新局面。對于該處置方法來說，只要天然氣這種清潔能源存在，這中處置方法將存在，而且其可持續(xù)性是相當長的，同時也可能推廣到其他領(lǐng)域的應(yīng)用，如固體廢物(含重金屬固廢，電石廢渣，高爐廢渣等或其他礦渣)、高危固液體廢棄物等，都可以達到，變廢為寶，資源綜合利用的目的，如此，既保護了環(huán)境，又節(jié)約了資源。這種處置方法無疑是對國民經(jīng)濟起到了推動和持續(xù)發(fā)展作用。因此，利用水泥窯焚燒的處置工藝方法，無疑是最理想的處置手段之一。[〇〇27]利用本發(fā)明的方法進行脫硫富劑的處理，其滿足處理危險物苛刻的條件的同時， 運行費用低，沒有二次污染?！揪唧w實施方式】
[0028]下面結(jié)合本發(fā)明的實施例對本發(fā)明作進一步的闡述和說明。[〇〇29] 實施例1:[〇〇3〇]稱取0.6t脫硫富劑、100t水泥生料混合，得到生料混合物后；將生料混合物粉磨 140目，利用回轉(zhuǎn)窯排出的廢氣余熱控制溫度為850?900°C對生料混合物進行預(yù)熱和部分碳酸鹽分解至生料混合物的含水量為1?2%，然后送至回轉(zhuǎn)窯在溫度為1300?1450°C，冷卻干燥，得到熟料。其中水逆生料中是由石灰石、黏土、鐵礦石或鐵粉按質(zhì)量比為80:12:2混合;再將熟料與石膏混合，混合后控制混合物內(nèi)S03的質(zhì)量百分比<3.5%，得到普通硅酸鹽水泥。在對粉磨、預(yù)熱分解和進入回轉(zhuǎn)窯反應(yīng)的過程中產(chǎn)生的粉塵利用布袋收塵器收集并傳送至生料磨中。所述布袋收塵器排出的廢氣經(jīng)廢氣凈化裝置凈化。
[0031]本實施例的水泥熟料會灰色粉末，采用JY/T016-1996波長色散型X射線熒光光譜方法通則對水泥熟料的元素進行定性和定量檢測。利用帕納科Ax1s型X射線熒光光譜儀， 陶瓷X射線光管，最大功率2.4W;測角儀掃描方式0/20方式；角度重現(xiàn)優(yōu)于±0.0001° ;精度 0.0025° ;探測器為閃爍探測器和氣流探測器；分析元素范圍9F到92U，含量范圍為0.01? 100%;試樣直徑為32mm。檢測結(jié)果顯示水泥熟料各化學(xué)成分均在行業(yè)標準范圍內(nèi)，其質(zhì)量合格。[〇〇32] 并且對本實施例尾氣檢測，S02排放監(jiān)測值為7.8?9.7mg/m3，N0X排放監(jiān)測值為146?345mg/m3,煙塵排放濃度為12.5?15.211^/1]13。尾氣符合環(huán)保局要求，屬于無害化的處理。
[0033] 實施例2[〇〇34]稱取0.8t脫硫富劑、100t水泥生料混合，得到生料混合物后；將生料混合物粉磨 140目，利用回轉(zhuǎn)窯排出的廢氣余熱控制溫度為850?900°C對生料混合物進行預(yù)熱和部分碳酸鹽分解至生料混合物的含水量為1?2%，然后送至回轉(zhuǎn)窯在溫度為1300?1450°C，冷卻干燥，得到熟料。其中水逆生料中是由石灰石、黏土、鐵礦石或鐵粉按質(zhì)量比為81:14:1混合;再將熟料與石膏混合，混合后控制混合物內(nèi)S03的質(zhì)量百分比<3.5%，得到普通硅酸鹽水泥。在對粉磨、預(yù)熱分解和進入回轉(zhuǎn)窯反應(yīng)的過程中產(chǎn)生的粉塵利用布袋收塵器收集并傳送至生料磨中。所述布袋收塵器排出的廢氣經(jīng)廢氣凈化裝置凈化。[〇〇35]本實施例的水泥熟料會灰色粉末，采用JY/T016-1996波長色散型X射線熒光光譜方法通則對水泥熟料的元素進行定性和定量檢測。利用帕納科Ax1s型X射線熒光光譜儀， 陶瓷X射線光管，最大功率2.4W;測角儀掃描方式0/200/20方式；角度重現(xiàn)優(yōu)于±0.0001° ; 精度0.0025° ;探測器為閃爍探測器和氣流探測器;分析元素范圍9F到92U，含量范圍為0.01 ?100%;試樣直徑為32mm。檢測結(jié)果顯示水泥熟料各化學(xué)成分均在行業(yè)標準范圍內(nèi)，其質(zhì)量合格。[〇〇36]并且對本實施例尾氣檢測，S02排放監(jiān)測值為8.5?10.2mg/m3，N0X排放監(jiān)測值為 187?313mg/m3,煙塵排放濃度為13.6?15.〇11^/1]13。尾氣符合環(huán)保局要求，屬于無害化的處理。[〇〇37] 實施例3
[0038]稱取It脫硫富劑、100t水泥生料混合，得到生料混合物后;將生料混合物粉磨160 目，利用回轉(zhuǎn)窯排出的廢氣余熱控制溫度為850?900°C對生料混合物進行預(yù)熱和部分碳酸鹽分解至生料混合物的含水量為1?2%，然后送至回轉(zhuǎn)窯在溫度為1300?1450°C，冷卻干燥，得到熟料。其中水逆生料中是由石灰石、黏土、鐵礦石或鐵粉按質(zhì)量比為78:13:1混合； 再將熟料與石膏混合，混合后控制混合物內(nèi)S03的質(zhì)量百分比<3.5%，得到普通硅酸鹽水泥。在對粉磨、預(yù)熱分解和進入回轉(zhuǎn)窯反應(yīng)的過程中產(chǎn)生的粉塵利用布袋收塵器收集并傳送至生料磨中。所述布袋收塵器排出的廢氣經(jīng)廢氣凈化裝置凈化。[〇〇39]本實施例的水泥熟料會灰色粉末，采用JY/T016-1996波長色散型X射線熒光光譜方法通則對水泥熟料的元素進行定性和定量檢測。檢測結(jié)果顯示水泥熟料各化學(xué)成分均在行業(yè)標準范圍內(nèi)，其質(zhì)量合格。
[0040] 并且對本實施例尾氣檢測，S〇2排放監(jiān)測值為7.1?9.7mg/m3，N0X排放監(jiān)測值為187 ?285mg/m3,煙塵排放濃度為11.35?14.32mg/m3。尾氣符合環(huán)保局要求，屬于無害化的處理。[0041 ] 實施例4[〇〇42]稱取0.6t脫硫富劑、100t水泥生料混合，得到生料混合物后；將生料混合物粉磨 120目，利用回轉(zhuǎn)窯排出的廢氣余熱控制溫度為850?900°C對生料混合物進行預(yù)熱和部分碳酸鹽分解至生料混合物的含水量為1?2%，然后送至回轉(zhuǎn)窯在溫度為1300?1450°C，冷卻干燥，得到熟料。其中水逆生料中是由石灰石、黏土、鐵礦石或鐵粉按質(zhì)量比為84:15:3混合;再將熟料與石膏混合，混合后控制混合物內(nèi)S03的質(zhì)量百分比<3.5%，得到普通硅酸鹽水泥。所述布袋收塵器排出的廢氣經(jīng)廢氣凈化裝置凈化。在所述預(yù)熱分解的過程中加入適量氨水或Ca(OH)2。[〇〇43]本實施例的水泥熟料會灰色粉末，采用JY/T016-1996波長色散型X射線熒光光譜方法通則對水泥熟料的元素進行定性和定量檢測。檢測結(jié)果顯示水泥熟料各化學(xué)成分均在行業(yè)標準范圍內(nèi)，其質(zhì)量合格。[〇〇44] 并且對本實施例尾氣檢測，S02排放監(jiān)測值為6.5?9.3mg/m3，N0X排放監(jiān)測值為157 ?34511^/1113，煙塵排放濃度為12.45?14.1211^/1113。尾氣符合環(huán)保局要求，屬于無害化的處理。
[0045]實施例5
[0046]稱取1.5t脫硫富劑、100t水泥生料混合，得到生料混合物后；將生料混合物粉磨 150目，利用回轉(zhuǎn)窯排出的廢氣余熱控制溫度為850?900°C對生料混合物進行預(yù)熱和部分碳酸鹽分解至生料混合物的含水量為1?2%，然后送至回轉(zhuǎn)窯在溫度為1300?1450°C，冷卻干燥，得到熟料。其中水逆生料中是由石灰石、黏土、鐵礦石或鐵粉按質(zhì)量比為83:14:2混合;再將熟料與石膏混合，混合后控制混合物內(nèi)S03的質(zhì)量百分比<3.5%，得到普通硅酸鹽水泥。所述布袋收塵器排出的廢氣經(jīng)廢氣凈化裝置凈化。所述預(yù)熱分解的過程中加入適量氨水或Ca(0H)2。[〇〇47]本實施例的水泥熟料會灰色粉末，采用JY/T016-1996波長色散型X射線熒光光譜方法通則對水泥熟料的元素進行定性和定量檢測。檢測結(jié)果顯示水泥熟料各化學(xué)成分均在行業(yè)標準范圍內(nèi)，其質(zhì)量合格。并且本實施例制備后的尾氣經(jīng)檢測后符合環(huán)保局對尾氣排放的要求，符合無害化處理的要求。
[0048]本發(fā)明的脫硫富劑與水泥生料摻燒，可部分代替鐵礦粉或鐵粉水泥原料，減少鐵礦粉或鐵粉的使用量。并且利用脫硫富劑摻燒水泥制備得到的水泥質(zhì)量完全符合行業(yè)標準要求，制備過程中的廢氣也符合環(huán)保局的廢氣排放要求;通過水泥窯焚燒，既實現(xiàn)了永久性無害化處置的目的，又實現(xiàn)了變廢為寶，資源綜合利用，同時又取得較好的經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益。進而推動油氣田開發(fā)及地方經(jīng)濟和諧、可持續(xù)性發(fā)展。
[0049]盡管這里參照本發(fā)明的解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，上述實施例僅為本發(fā)明較佳的實施方式，本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種脫硫富劑的處置方法，其特征在于它包括以下步驟:按脫硫富劑與水泥生料的 質(zhì)量比為0.5?2:100的比例將脫硫富劑與水泥生料混合得到生料混合物后;將生料混合物 粉磨、烘干、預(yù)熱分解，然后送至回轉(zhuǎn)窯在溫度為1300?1450 °C的條件下反應(yīng)40?60min，冷 卻干燥，得到熟料;再將熟料與石膏混合，混合后控制混合物內(nèi)S03的質(zhì)量百分比<3.5%， 得到普通硅酸鹽水泥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫富劑的處置方法，其特征在于所述脫硫富劑與水泥生料 的質(zhì)量比為0.8?1:100。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫富劑的處置方法，其特征在于所述水泥生料是由石灰石、 黏土、鐵礦石或鐵粉按質(zhì)量比為78?85:10?15:1?3混合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫富劑的處置方法，其特征在于所述粉磨是在生料磨中將 生料混合物粉磨至120?180目。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫富劑的處置方法，其特征在于所述預(yù)熱分解是利用回轉(zhuǎn) 窯排出的廢氣余熱對生料混合物進行預(yù)熱和碳酸鹽分解，控制溫度為850?900°C進行反 應(yīng)，并控制預(yù)熱分解后的生料混合物的含水量為1?2%。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫硫富劑的處置方法，其特征在于對粉碎、預(yù)熱分解和進入回 轉(zhuǎn)窯反應(yīng)的過程中產(chǎn)生的粉塵利用布袋收塵器收集并傳送至生料磨中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脫硫富劑的處置方法，其特征在于所述布袋收塵器排出的廢 氣經(jīng)廢氣凈化裝置凈化。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脫硫富劑的處置方法，其特征在于在所述預(yù)熱分解的過程中 加入適量氨水或Ca(OH)2。
【文檔編號】C04B7/04GK106045348SQ201610367334
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】李險峰, 熊維強
【申請人】成都金池塘科技有限公司