专利名称：一种纯碱厂工业中产生的固体废弃物制造脱硫剂的方法
技术领域：
本发明涉及氨碱法制纯碱厂工业中产生的固体废弃物综合利用，特别涉及一种利用纯碱厂工业中产生的固体废弃物来制取优质石灰石粉脱硫剂的方法。
背景技术：
纯碱是基本化学工业中产量最大、用途非常广泛的基本工业原料。我国是全球产能最大的纯碱生产国，也是全球唯一拥有联碱、氨碱、天然碱三种成熟生产工艺的纯碱生产国。目前，我国纯碱年产量高达2400万吨，占全球纯碱产量的40%以上。氨碱、天然碱制纯碱装置则明显受到资源、地域及环保等方面的限制，天然碱工艺在本质上就是氨碱法制纯碱的生产工艺，需要在环保方面投入较大，相当一部分碱厂对生产过程中产生的废弃物只排放不处理，导致对自然环境的破坏十分严重。因此，氨碱法、天然碱法制取纯碱的生产过程中对“三废”如何有效处理仍然是个难题，成为制约企业发展的瓶颈。现有技术中，利用氨碱法生产纯碱时，主要会产生三种固体废弃物:返砂、返石和碎石。返砂是石灰石经过煅烧未化成乳液其而且颗粒较小的，从返砂斗口出来后，直接用汽车接住，走最后放到堆场。返石是石灰石经过煅烧未化成乳液而且颗粒较大的，从返石斗口出来后，直接用汽车接住，最后放到堆场。碎石是石头经过筛选，颗粒达不到要求的，用汽车直接运到堆场。一般情况下，每生产I吨纯碱需要1.4吨石灰石，可产生50公斤返石、30公斤返砂和90公斤碎石。石灰石资源利用率为88%，废弃率为12%。中小规模的纯碱厂返砂、返石和碎石的年产量可达9万吨以上，经过历年积累之后，其量之大可想而知。另外，相当于用购买12%石灰石的成本用于堆运处理这些废弃物，浪费大量的人力和财力。例如，中小规模的纯碱厂一般有约二十亩大的堆场，把返砂、返石和碎石放入堆场，如果附近有工地要填埋，再花运费运到工地。堆场附近灰尘漫天飞扬挥舞，环境污染严重，几公里内都不能种植。节能减排、清洁生产是社会发展的需要，也是产业可持续发展的要求。随着我国环保法规越来越严格，这些返砂、返石和碎石由于得不到充分的处理和利用，长期堆放是不现实的，终究必须对其进行处理，而且越晚处理成本越高。返砂、返石、碎石的堆运费、占用土地资源费和处理费必定导致碱厂综合成本的提高，而且还可能导致环保不过关。目前，对于氨碱法生产纯碱过程中返砂、返石和碎石的综合利用研究，国内外很少见报道，主要原因在于其污染性、危害性远低于碱厂排放的废气、废液和碱渣等，而且，长期以来，这些固体废弃物一直用于铺路或作为立窑水泥原材料等，虽然利用价值很低，但大部分还是能够被消耗掉。而随着社会化环保的日益重视，对道路质量水平要求的提高和立窑水泥厂的淘汰，碱厂产生的上述固体废弃物消耗率大大下降，因此，寻求新的利用途径势在必行。
发明内容
本发明的目的是提供一种纯碱厂工业中产生的固体废弃物制造脱硫剂的方法，工艺流程简单，能耗低，可制取CaO纯度高、活性高、杂质少的优质石灰石粉脱硫剂，变废为宝,大大降低生产成本。本发明的技术方案是:一种纯碱厂工业中产生的固体废弃物制造脱硫剂的方法，包括具体步骤如下:( I)混合:将返石、返砂、碎石均匀混合；(2)除杂质:将混合后的物料卸入进料斗，经除尘后下料至输送皮带，并在皮带上进行杂质去除；( 3 )烘干:将物料通过皮带输送至设有脉冲除尘装置的烘干炉内，对物料进行烘干及除尘；(4)破碎:从烘干炉出来的物料再经皮带输送至破碎机内，进行破碎；(5)研磨:破碎后的物料输送至球磨机，并通过球磨机研磨选粉后进入成品仓。本发明所述的步骤(2)中，混合后的物料首先通过布袋除尘装置进行除尘，然后通过强力吸铁器去除金属垃圾。本发明所述的步骤(3)中，当烘干炉的温度显示为300度时，启动脉冲除尘装置配置的风机，将风机转速调到变频器显示“500”；当烘干炉的温度显示为500度时，将风机转速调到变频器显示“1050 1200”之间运转，此时，开始进料。本发明所述的步骤(3)中，物料在烘干炉内烘干时，脉冲除尘装置自动将烘干过程中扬起的粉尘作收尘处理，收尘粉经提升机直接进入成品仓。本发明所述的步骤(4)中，从烘干炉出来的物料，在输送皮带上通过强力吸铁器进一步去除金属垃圾，然后进入破碎机。本发明所述的步骤(4)中，物料进入破碎机进行一级破碎，将其破碎成一公分以下的颗粒，然后经半成品提升机进入半成品仓。本发明所述的步骤(5)中，破碎后的物料经提升机输送至球磨机，进入球磨机的物料经研磨后，风选100目 325目的产品进入成品仓；风选后不合格的产品重新回到球磨机进行研磨。本发明的有益效果是:(I)本发明为氨碱法制纯碱过程中产生的返砂、返石、碎石这三种固体废弃物找到了切实可行的新的利用途径，综合了烘干、除尘及研磨等技术，可制取优质石灰石粉脱硫齐U，工艺流程简单，成本低廉，节能环保，适用于大规模的生产应用；纯碱厂工业生产过程中产生的返砂、返石和碎石主要由CaC03、Ca (OH) 2、过烧CaO组成，高温煅烧生成CaO，其中返砂、返石中约含30%的Ca(OH) 2。物料中CaO > 52% ；MgO< 2% ；Si02 < 1% ；A1203和Fe203均< 1%，理论上完全可以替代石灰石粉用作锅炉烟气脱硫剂。将上述三种固体废弃物应用于锅炉烟气脱硫，不仅符合目前国家推行的节能减排要求，同时也满足了企业实现清洁生产、可持续发展的必然要求，并且可以变废为宝，实现了资源100%利用，从而节约了其它天然资源或紧缺原材料，及减少了需要开采更多石灰石矿山而对生态环境的破坏和能源的消耗。对电厂使用脱硫剂而言，不仅拓宽了可利用资源(可利用原材料)的范围，而且降低了生产成本。因此，本发明可以获得多方面的社会效益，非常有意义。通过本发明对三种固体废弃物进行综合处理后，在碱厂内设一个500平方的小堆场，把制纯碱过程中产生的返石、返砂、碎石放到小堆场里面，用水喷洒，让返砂、返石充分吸收水分，基本上解决了灰尘问题，降低对环境的污染。再通过自卸车装船，运到制造脱硫剂的工厂车间即可。本发明有效避免了固体废弃物的长期堆放及累积，节省土地资源。(2)经本发明制取的脱硫剂产品CaO纯度高，活性高(含有部分Ca(OH) 2)，杂质少，完全达到电厂使用的优质脱硫石灰石粉的标准，可直接用于环保脱硫。利用本发明的脱硫剂脱硫效率大于95%，副产物石膏纯度大于85%。通过本发明制取的优质石灰粉脱硫剂的标准是:CaO > 52% ；MgO < 2% ；Si02 < 1% ；325目通过率彡90% (可以根据用户的需要，调整目数)。(3)原料来源易，“以废治废”，属于“循环经济”范畴，本发明制取的脱硫石灰石粉价格有明显的竞争优势，符合国家“循环经济”理念。
图1为纯碱厂工业中产生的固体废弃物制造脱硫剂的工艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。实施例1本发明的具体实施方式
之一如图1所示，一种纯碱厂工业中产生的固体废弃物制造脱硫剂的方法，包括具体步骤如下:(I) 混合:将返石、返砂、碎石均匀混合；返石、返砂、碎石的具体比例可以根据实际情况而定，混合均匀即可。本实施例中，具体为:在专用的场地，用铲车将返石、返砂、碎石按照1.6:1:3.2的比例均匀混合。(2)除杂质:将混合后的物料卸入进料斗，经除尘后下料至输送皮带，并在皮带上进行杂质去除；( 3 )烘干:将物料通过皮带输送至设有脉冲除尘装置的烘干炉内，对物料进行烘干及除尘；(4)破碎:从烘干炉出来的物料再经皮带输送至破碎机内，进行破碎；(5)研磨:破碎后的物料输送至球磨机，并通过球磨机研磨选粉后进入成品仓。本实施例的步骤(2)中，皮带输送机上方装有六组强力吸铁器，用铲车将混合好的物料卸入进料斗，混合后的物料首先通过布袋除尘装置进行除尘，然后由皮带输送进入第一、二、三组强力吸铁器，去除大部分金属垃圾。本实施例的步骤(3 )中，当烘干炉的温度显示为300度时，启动脉冲除尘装置配置的风机，将风机转速调到变频器显示“500”，此时还不能开始进料；当烘干炉的温度显示为500度时，将风机转速调到变频器显示“ 1050”运转，此时，开始进料。步骤(3)中，物料在烘干炉内烘干时，脉冲除尘装置启动，自动将烘干过程中扬起的粉尘作收尘处理(大部分是氢氧化钙)，收尘粉经提升机直接进入成品仓。步骤(4)中，从烘干炉出来的物料，由输送皮带进入第四、五、六组强力吸铁器，即通过强力吸铁器进一步去除金属垃圾，然后再进入破碎机。
步骤(4)中，物料进入破碎机进行一级破碎，将其破碎成粒径为一公分以下的颗粒，然后经半成品提升机进入半成品仓。步骤(5)中，破碎后的物料经提升机输送至球磨机，进入球磨机的物料经研磨后，风选100目的产品进入成品仓，成品仓也专门设置了布袋除尘装置；风选后不合格的产品重新回到球磨机进行研磨。成品的粒径大小可以根据具体用户的要求灵活设定。最后，产品在成品仓经过取样化验合格后，装入石灰石粉槽罐车运送至用户。实施例2本发明的具体实施方式
之二如图1所示，与上一个实施例所不同的是，步骤(I)中，返石、返砂、碎石的比例为1.5:1:2。步骤(3)中，当烘干炉的温度显示为500度时，将风机转速调到变频器显示“1125”运转，此时，开始进料。步骤(5)中，破碎后的物料经提升机输送至球磨机，进入球磨机的物料经研磨后，风选220目的产品进入成品仓。实施例3本发明的具体实施 方式之三如图1所示，与实施例1所不同的是，步骤(I)中，返石、返砂、碎石的比例为1:1:1。步骤(3)中，当烘干炉的温度显示为500度时，将风机转速调到变频器显示“1200”运转，此时，开始进料。步骤(5)中，破碎后的物料经提升机输送至球磨机，进入球磨机的物料经研磨后，风选325目的产品进入成品仓。实验例某电厂使用了根据本发明工艺生产的脱硫剂。表1:该电厂脱硫系统使用石灰石粉标准
权利要求
1.一种纯碱厂工业中产生的固体废弃物制造脱硫剂的方法，其特征在于包括具体步骤如下: (1)混合:将返石、返砂、碎石均匀混合； (2)除杂质:将混合后的物料卸入进料斗，经除尘后下料至输送皮带，并在皮带上进行杂质去除； (3 )烘干:将物料通过皮带输送至设有脉冲除尘装置的烘干炉内，对物料进行烘干及除/1、土 ; (4)破碎:从烘干炉出来的物料再经皮带输送至破碎机内，进行破碎； (5)研磨:破碎后的物料输送至球磨机，并通过球磨机研磨选粉后进入成品仓。
2.根据权利要求1所述的一种纯碱厂工业中产生的固体废弃物制造脱硫剂的方法，其特征在于所述的步骤(2)中，混合后的物料首先通过布袋除尘装置进行除尘，然后通过强力吸铁器去除金属垃圾。
3.根据权利要求2所述的一种纯碱厂工业中产生的固体废弃物制造脱硫剂的方法，其特征在于所述的步骤(3)中，当烘干炉的温度显示为300度时，启动脉冲除尘装置配置的风机，将风机转速调到变频器显示“500” ；当烘干炉的温度显示为500度时，将风机转速调到变频器显示“1050 1200”之间运转，此时，开始进料。
4.根据权利要求3所述的一种纯碱厂工业中产生的固体废弃物制造脱硫剂的方法，其特征在于所述的步骤(3)中，物料在烘干炉内烘干时，脉冲除尘装置自动将烘干过程中扬起的粉尘作收尘处理，收尘粉经提升机直接进入成品仓。
5.根据权利要求4所述的一种纯碱厂工业中产生的固体废弃物制造脱硫剂的方法，其特征在于所述的步骤(4)中，从烘干炉出来的物料，在输送皮带上通过强力吸铁器进一步去除金属垃圾，然后进入破碎机。
6.根据权利要求5所述的一种纯碱厂工业中产生的固体废弃物制造脱硫剂的方法，其特征在于所述的步骤(4)中，物料进入破碎机进行一级破碎，将其破碎成一公分以下的颗粒，然后经半成品提升机进入半成品仓。
7.根据权利要求6所述的一种纯碱厂工业中产生的固体废弃物制造脱硫剂的方法，其特征在于所述的步骤(5)中，破碎后的物料经提升机输送至球磨机，进入球磨机的物料经研磨后，风选100目 325目的产品进入成品仓；风选后不合格的产品重新回到球磨机进行研磨。
全文摘要
本发明公开了一种纯碱厂工业中产生的固体废弃物制造脱硫剂的方法，包括具体步骤如下(1)混合将返石、返砂、碎石均匀混合；(2)除杂质将混合后的物料卸入进料斗，经除尘后下料至输送皮带，并在皮带上进行杂质去除；(3)烘干将物料通过皮带输送至设有脉冲除尘装置的烘干炉内，对物料进行烘干及除尘；(4)破碎从烘干炉出来的物料再经皮带输送至破碎机内，进行破碎；(5)研磨破碎后的物料输送至球磨机，并通过球磨机研磨选粉后进入成品仓。本发明工艺流程简单，能耗低，可制取CaO纯度高、活性高、杂质少的优质石灰石粉脱硫剂，变废为宝，大大降低生产成本。
文档编号B09B3/00GK103157652SQ20131012172
公开日2013年6月19日 申请日期2013年4月9日 优先权日2013年4月9日
发明者蒋桂莲 申请人:东莞市嘉汇环保科技有限公司