一种脱硫剂及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及脱硫剂及其应用，具体的将皮江法冶镁工艺中的废料进行回收制成脱 硫剂，再将其应用到烟气的脱硫，即是一种脱硫剂及其应用。
【背景技术】
[0002] 目前中国生产金属镁的主要方式是皮江法，这与中国有丰富的镁矿资源，能源，辅 料和廉价的劳动力等密切相关。随着皮江法冶镁技术在我国的普及、推广，我国的镁产量从 1990年的0. 53万吨达到了 2014年的87. 38万吨，可谓是飞跃式发展。与此同时，由于皮江 法固有的缺陷，加上我国炼镁行业技术革新滞后，我国炼镁产业仍旧没有摆脱"大量生产， 大量消耗，大量废弃"的传统增长模式，这种模式导致能源利用率低，资源综合利用水平低， 其结果是严重污染了环境。以山西省为例，2005年镁产量33万吨计，估计约可产生二氧化 硫气体量约21. 78万吨，粉尘量约2. 178万吨，还原渣约165万吨，还原炉烟气量约313. 5 万立方米。其中还原渣产量巨大且没有利用价值，给环境带来了沉重的负担。如何提高资 源综合利用率，变废为宝，以减轻环境负担是我们所关心的问题。
[0003] 烟气脱硫的主要目的是为了控制工艺过程中所产生的二氧化硫等污染物的排放 量。据美国环保局（EPA)统计，世界各国开发、研究、使用的二氧化硫控制技术已达189种， 预计目前的数量将超过200种。这些技术概括起来可分为四类，即燃烧前脱硫（原煤脱硫）、 燃烧中脱硫、煤的转化利用技术和燃烧后脱硫（烟气脱硫）。目前我国的脱硫工艺中主要采 用烟气脱硫的方式，因为其他方式还不能在经济上、技术上与之竞争。
[0004] 脱硫工艺根据脱硫反应产物和脱硫产物的不同又可以划分为湿法脱硫，干法脱硫 和半干法脱硫。湿法脱硫技术主要包括石灰（石灰石）法、双碱法、钠法、镁法、氨法、海水 法、磷铵肥法等；干法脱硫技术主要包括活性炭吸附法、电子束照射法、等离子体脱硫法、催 化氧化和还原法等；半干法脱硫技术主要包括烟气循环流化床技术、喷雾干燥、炉内喷钙/ 增湿活化脱硫技术，其中涉及到的各种脱硫剂都有自己独特的优势。
[0005] 调研得知，目前炼镁厂或者大型燃煤锅炉的烟气脱硫通常采用的脱硫工艺为湿法 脱硫，采用的脱硫剂为生石灰（氧化钙）。为维持炼镁厂脱硫系统的正常运转，一天需消耗 石灰大约为3-4吨，脱硫剂占总脱硫成本的48%，按市场价石灰300元/吨来估算，每年脱 硫系统的投入约为68~92万元，成本投入非常大。而且生石灰活性不高，脱硫效率不高。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术的缺陷或不足，为了提高资源综合利用率，减轻环境负担，提高经济 效益，本发明通过系统的研究，将皮江法炼镁过程中产生的两种废料混合后制备成一种脱 硫效率高且能重复利用的脱硫剂，该脱硫剂能应用到对含有二氧化硫的烟气的脱硫处理。
[0007] 为实现上述目的，本发明采取如下方案解决：
[0008] -种脱硫剂，包括组分A和组分B，组分A为催化成分，组分B为脱硫活性成分；所 述的组分A包括MgO、CaO、白云石、CaC03、SiOjP沸石；所述的组分B包括硅酸二钙和钙橄 榄石。
[0009] 具体的，按质量比计，组分A :组分B为7 :35~45。
[0010] 更具体的，组分A :组分B为7 :40。
[0011] 具体的，按质量百分比计，废料A中，氧化镁为38%~42%，氧化钙为22%~ 26%，白云石为17%~21 %，碳酸钙为8%~12%，Si02S 2%~4%，沸石为3%~4%;废 料B中硅酸二钙为44%~50%，钙橄榄石为50%~56%。
[0012] 更具体的，按质量百分比计，组分A中MgO为40%，CaO为24%，白云石为19%， CaC03S 10%，Si02S 3%，沸石为4% ;组分B中娃酸二|丐为47%和|丐橄榄石为53%。
[0013] 另外，所述的组分A的制备方法为：将1150~1250Γ温度下煅烧白云矿石过程中 产生的烟尘收集即得组分A，煅烧后的产物为煅白；
[0014] 所述的组分B的制备方法为：将制备组分A得到的煅白与硅铁和萤石混合后制成 球团经温度范围为1190~1210°C煅烧后剩余的残渣即得组分B ;
[0015] 且，所述的烟尘的粒径小于40 μ m ;所述的残渣的粒径小于40 μ m，所述的球团的 容重为 1195 ~2105g/cm3。
[0016] 所述的脱硫剂用于含有二氧化硫的烟气脱硫的应用。
[0017] 所述的脱硫剂用于除去皮江法冶镁工艺中产生的含有二氧化硫烟气脱硫的应用。
[0018] 本发明的有益效果在于：
[0019] (1)本发明提供的脱硫剂包括组分A和组分B，组分A的来源为在1150~1250°C 温度下煅烧原料白云矿石产生的烟尘；废料B的来源为利用煅白、硅铁以及萤石制成球团 在还原炉中经过高温煅烧后剩余的残渣；其中组分A作为活性催化剂，组分B作为脱硫活性 剂，将组分A与组分B混合后共同作为脱硫剂，组分A的加入催化了组分B的脱硫活性，提 高了脱硫效率，且同时使用了钙基和镁基的共同作用，为脱硫技术开辟了新的途径；
[0020] (2)采用组分A :组分B = 7:40的配比配制脱硫剂（HBF)的配比是经过实验同时 考虑实际生产过程中两种废料的产量得到的最佳配比，这时的脱硫效果可达到最佳，实际 应用证明，只要维持pH值在12左右即可满足脱硫要求，使组分A和组分B得到了合理的利 用，不仅提高了资源的综合利用率，大大减轻了环境的负担，而且减少了生产过程中脱硫成 本的投入，使经济效益得到了提高；
[0021] (3)本发明主要应用于除去皮江法冶镁工艺流程还原流程中在还原炉中产生的大 量的二氧化硫，应用在这一皮江法冶镁领域时可以最大程度上发挥出它的优势；当然，只要 生产过程中有二氧化硫产生的领域，都可以应用本发明的脱硫剂。
【附图说明】
[0022] 图1为皮江法冶镁工艺流程图；
[0023] 图2为脱硫流程图，图2中各标号表示为：1_溶解池、2-再生池、3-沉淀池、4-调 节池、5-脱水间、6-脱硫区、7-除雾器、8-催化剂（废料A)、9-循环栗、10-烟气入口、11-脱 硫塔顶部、12-脱硫塔、13-烟囱；
[0024] 图3为不同废料B含量下的pH关系图；
[0025] 图4为不同废料A含量下的pH关系图；
[0026] 图5为废料A的粒径分布图；
[0027] 图6为废料B的粒径分布图；
[0028] 以下结合说明书附图和【具体实施方式】对本发明做具体说明。
【具体实施方式】
[0029] 皮江法生产金属镁包括以煅烧白云石为原料、硅铁为还原剂、萤石为催化剂进行 计量配料；将配料粉磨后压制成球，称为球团；将球团装入还原罐中，加热到1200±10°C， 内部抽真空至13. 3~10Pa产生镁蒸气，镁蒸气在还原罐前端的冷凝器中形成结晶镁，亦称 粗镁；再经熔剂精炼，产出商品镁锭，即精镁。
[0030] 皮江法炼镁生产工序包括：
[0031] (1)白云石煅烧：将白云石在回转窑或竖窑中加热至1150°C~1250°C，烧成煅白 (MgOCaO)；
[0032] (2)配料制球：将煅白、硅铁粉和萤石粉计量配料、粉磨，然后压制成球团，球团压 团后（呈扁桃状、杏仁状）料球的容重应达到1195~2105g/cm3;
[0033] (3)还原：将料球在还原罐中加热至1200±10°C，在13. 3~10Pa的真空条件下， 保持8~12小时，氧化镁还原成镁蒸气，冷凝后成为粗镁；
[0034] (4)精炼铸锭：将粗镁加热熔化，在680~740°C高温下，用溶剂精炼后，铸成镁锭， 亦称精儀。
[0035] (5)酸洗：将镁锭用硫酸或硝酸清洗表面，除去表面夹杂，使表面美观。
[0036] 调研发现，在皮江法冶镁工艺流程（见图1)中会产生两种废料