专利名称：半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置及制备方法
技术领域：
本发明属环保与资源综合利用领域，尤其涉及一种半干法烧结烟气脱硫副产物 的处理方法及装置。
背景技术：
目前，国内各大钢厂应国家环保政策要求，都在上马烧结烟气脱硫工程，采取 的工艺不尽相同，半干法由于其占地少，设备防腐投资小，耗水少等优点吸引了众多厂 家的兴趣，但是半干法烧结烟气脱硫副产物成分复杂，主要含有CaSO3, CaSO4,未反应 完全的Ca(OH)2和CaO以及其它杂质。由于其成分复杂，且颗粒度极细，露天堆放容易 产生扬尘；碱性很强，溶液pH值达到12.81，如果填埋处理需按照危险固体废物的标准 进行处置，填埋成本较高；作为低品位的石膏用于建筑材料中，由于CaSO3含量高，容 易产生膨胀爆裂。因此，如何处置半干法烧结烟气副产物成为国内外一大难题，目前尚 没有比较好的处理方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装 置及制备方法，本发明不仅能处理半干法烧结烟气脱硫副产物，还能处理废硫酸，且脱 硫副产物与废硫酸反应所制备得石膏可以用作新型建筑材。为解决上述技术问题，本发明提供的半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装 置，由制乳装置、反应池、浓缩池、脱水装置依次排列组成。本发明的进一步改进是制乳装置与反应池之间通过管道连接，反应池、浓缩 池、脱水装置通过输送泵连接。本发明的进一步改进是所述反应池横截面为圆形，所述管道的入口位于反应 池圆周切线方向，制乳装置制备的乳液由加压泵泵入管道，乳液从管道入口沿反应池圆 周切线方向高速喷入反应池。本发明的进一步改进是所述反应池内设置搅拌装置，所述搅拌装置为鼓风曝
气^^直ο本发明的进一步改进是所述脱水装置为离心脱水机。本发明提供的半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的方法是，将所述脱硫副产 物和生石灰按照4 1的比例混合(所述比例为质量比)，在制乳装置中配置成10%-12% (质量百分比％)的乳液，然后将所述乳液输入反应池与废硫酸溶液反应，待反应池中混 合液pH达到6.5-7.5，将混合液泵入浓缩池浓缩，浓缩后废水排出，浓缩物泵入脱水装置 脱水，脱水后干燥，得到石膏。本发明的进一步改进是所述乳液输入反应池与废硫酸溶液反应的同时，采用 鼓风曝气装置搅拌。本发明的进一步改进是所述乳液沿反应池圆周切线方向高速喷入反应池。
本发明的反应原理如下2CaS03+H2S04+02 = CaSO4 丨 +2H20Ca(0H)2+H2S04 = CaSO4 丨 +2H20Ca0+H2S04 = CaSO4 I +H2O本发明提供了一种半干法烧结烟气脱硫副产物的高效利用新途径，利用所述碱 性脱硫副产物与废硫酸溶液发生中和反应，达到以废治废的效果，不但解决了半干法烧 结烟气脱副产物的处理利用难题，还降低了企业废硫酸溶液处理成本，同时半干法烧结 烟气脱副产物与废硫酸溶液反应后，半干法烧结烟气脱硫副产物中的CaSO3转化为稳定 CaSO4,反应沉淀物干燥后得到石膏产品，可以用作免烧砖等新型建筑材料。
下面结合附图对本发明进行详细说明。图1 半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置的平面布置示意2:半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的工艺流程图
具体实施例方式本发明的技术方案是将半干法烧结烟气脱硫副产物与生石灰按照一定比例在制 乳装置中制乳，所得乳液与废硫酸溶液进行中和反应，反应结束后，将反应液经过沉淀 浓缩后浓缩物干燥处理后得到石膏产品，用作生产新型建筑材料，处理后废水回用。经 过处理后的废水符合企业中水回用相关标准，所得石膏产品用作生产免烧砖产品符合国 家相关标准要求。半干法烧结烟气脱硫副产物具体成分见表1，废硫酸溶液PH在2.0 2.5之间，CaO成分在59%-62% (质量百分比％)之间。表1 半干法烧结烟气脱硫副产物成分
成分CaSO3CaSO4Ca(OH)2CaO其它水含量％ (质量 百分比)25-6010-4010-152-42-40.6-1.5实施例1半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置设置在废硫酸所在地附近。为方便 运输，将粉状烧结烟气脱硫副产物造粒成球。如图1、2所示，将所述脱硫副产物和生石 灰按照4 1的比例混合，在制乳装置中配置成10%的乳液，然后将所述乳液输入反应池 与废硫酸溶液反应，待反应池中混合液pH达到6.5，将混合液泵入浓缩池浓缩，浓缩后 废水排出，浓缩物泵入脱水装置脱水，脱水后干燥，得到石膏。实施例2半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置设置在废硫酸所在地附近。为方便 运输，将粉状烧结烟气脱硫副产物造粒成球。如图1、2所示，将所述脱硫副产物和生石 灰按照4 1的比例混合，在石灰浆制乳装置中配置成10.5%的乳液，然后将所述乳液输 入反应池与废硫酸溶液反应，反应同时进行人工或机械搅拌，待反应池中混合液pH达到 7.0，将混合液泵入浓缩池浓缩，浓缩后废水排出，浓缩物泵入离心脱水机脱水，脱水后
4风干，得到石膏。实施例3半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置设置在废硫酸所在地附近。为防止 污染，使用水泥散装车运输粉状烧结烟气脱硫副产物。如图1、2所示，将所述脱硫副产 物和生石灰按照4 1的比例混合，在石灰浆制乳装置中配置成11%的乳液，然后将所述 乳液输入反应池与废硫酸溶液反应，反应同时用鼓风机进行曝气搅拌，待反应池中混合 液pH达到7.5，将混合液泵入浓缩池浓缩，浓缩后废水排出，浓缩物泵入离心脱水机脱 水，脱水后风干，得到石膏。实施例4半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置设置在烧结场所所在地附近，废硫 酸通过硫酸罐车运输输入反应池。半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置设置在废 硫酸所在地附近。为防止污染，使用水泥散装车运输粉状烧结烟气脱硫副产物。如图 1、2所示，将所述脱硫副产物和生石灰按照4 1的比例混合，在石灰浆制乳装置中配置 成11.5%的乳液，然后将所述乳液输入通过压力泵沿圆形反应池圆周切线方向高速喷射 入反应池，使废硫酸溶液与所述乳液充分快速反应，待反应池中混合液pH达到7.1，将 混合液泵入浓缩池浓缩，浓缩后废水排出，浓缩物泵入离心脱水机脱水，脱水后风干， 得到石膏。实施例5半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置设置在烧结场所所在地附近，废硫 酸通过硫酸罐车运输输入反应池。半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置设置在废 硫酸所在地附近。为防止污染，使用水泥散装车运输粉状烧结烟气脱硫副产物。如图 1、2所示，将所述脱硫副产物和生石灰按照4 1的比例混合，在石灰浆制乳装置中配置 成12%的乳液，然后将所述乳液输入通过压力泵沿圆形反应池圆周切线方向高速喷射入 反应池，同时用鼓风机进行曝气搅拌，使废硫酸溶液与所述乳液充分快速反应，待反应 池中混合液pH达到6.8，将混合液泵入浓缩池浓缩，浓缩后废水排出，浓缩物泵入离心 脱水机脱水，脱水后风干，得到石膏。
权利要求
1.一种半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置，其特征在于，所述装置由制乳 装置、反应池、浓缩池、脱水装置依次排列组成。
2.如权利要求1所述半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置，其特征在于，制乳 装置与反应池之间通过管道连接，反应池、浓缩池、脱水装置通过输送泵连接。
3.如权利要求2所述半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置，其特征在于，所述 反应池横截面为圆形，所述管道的入口位于反应池圆周切线方向，制乳装置制备的乳液 由加压泵泵入管道，乳液从管道入口沿反应池圆周切线方向高速喷入反应池。
4.如权利要求1或2所述半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置，其特征在于， 所述反应池内设置搅拌装置。
5.如权利要求4所述半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置，其特征在于，所述 搅拌装置为鼓风曝气装置。
6.如权利要求1所述半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置，其特征在于，所述 脱水装置为离心脱水机。
7.—种半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的方法，其特征在于，将所述脱硫副产 物和生石灰按照4 1的比例混合，在制乳装置中配置成10%-12%的乳液，然后将所述 乳液输入反应池与废硫酸溶液反应，待反应池中混合液pH达到6.5-7.5，将混合液泵入浓 缩池浓缩，浓缩后废水排出，浓缩物泵入脱水装置脱水，脱水后干燥，得到石膏。
8.如权利要求5所述半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的方法，其特征在于，所述 乳液输入反应池与废硫酸溶液反应的同时，采用搅拌装置搅拌。
9.如权利要求6所述半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的方法，其特征在于，所述 乳液输入反应池与废硫酸溶液反应的同时，采用鼓风曝气装置搅拌。
10.如权利要求7所述半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的方法，其特征在于，所 述乳液沿反应池圆周切线方向高速喷入反应池。
全文摘要
本发明公开了一种半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的装置，所述装置由制乳装置、反应池、浓缩池、脱水装置依次排列组成。半干法烧结烟气脱硫副产物制备石膏的方法为将所述脱硫副产物和生石灰按照4∶1的比例混合，在制乳装置中配置成10％-12％的乳液，然后将所述乳液输入反应池与废硫酸溶液反应，待反应池中混合液pH达到6.5-7.5，将混合液泵入浓缩池浓缩，浓缩后废水排出，浓缩物泵入脱水装置脱水，脱水后干燥，得到石膏。本发明不仅能处理半干法烧结烟气脱硫副产物，还能处理废硫酸，且脱硫副产物与废硫酸反应所制备得石膏可以用作新型建筑材料。
文档编号B01D53/50GK102020305SQ20101060615
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者丁陈来, 刁军, 叶平, 吴朝刚, 周晨辉, 张耀辉, 戴玉芬, 汪保平, 陈广言, 饶磊, 马孟臣 申请人:马鞍山钢铁股份有限公司