烧结脱硫灰资源化利用途径

钢铁行业烟气脱硫呈向好之势，与此对应的烧结脱硫灰逐期增长量及累积堆存量逐年增加，开展烧结脱硫灰资源化利用途径理论和技术研究成为亟待解决的问题。但烧结脱硫灰成分构成不稳定、性质不稳定、含有的重金属可形成二次污染、氯离子含量过高等问题，限制了其大规模工业化应用。本文介绍了烧结脱硫灰的理化特性，分析了影响烧结脱硫灰利用的主要因素，并对目前国内外对烧结脱硫灰资源化利用途径的主要研究方向进行了剖析。制备水泥缓凝剂、氧化研究、酸性土壤改良、矿渣微粉添加剂、加气混凝土砌块、填充材料等是目前烧结脱硫灰的主要资源化利用领域，未来还应在生态凝胶、火山灰水泥掺料、水泥生产助磨剂、生态型水泥、沥青混合料、蒸压砖、制备硫酸钙晶须等方面进行深入探索，以拓宽烧结脱硫灰的资源化利用途径。     

铁尾矿加气混凝土在蒸压养护条件下反应机理

通过X射线衍射、扫描电镜、红外光谱、差热扫描热重分析等测试方法,研究了铁尾矿加气混凝土在蒸压养护条件下的反应机理.未蒸压坯体中主要水化产物为钙矾石、结晶度低的水化硅酸(CSH)凝胶和Ca(OH)2,铁尾矿中部分矿物X射线衍射峰降低.经蒸压养护后,钙矾石的X射线衍射峰消失,托贝莫来石的X射线衍射峰增强,表明在高温高压和热碱激发下,铁尾矿中的矿物成分发生分解,活性组分SiO₂和Al₂O₃结合Ca(OH)₂发生反应,生成托贝莫来石。      

四种硅酸盐矿物的蒸压反应活性

为研究尾矿中硅酸盐矿物在蒸压建筑材料体系中的作用,通过X射线衍射、热重、扫描电子显微镜、能谱分析和红外光谱分析,对角闪石、拉长石、钠长石和黑云母的蒸压反应活性进行了探讨.结果表明:在180℃蒸压8h的条件下,拉长石和钠长石具有蒸压反应活性,角闪石和黑云母不具有蒸压反应活性;拉长石的蒸压产物有水钙铝榴石和斜托贝莫来石,钠长石的蒸压产物有托贝莫来石,蒸压产物相互连接有助于提高结构致密性;反应生成的托贝莫来石矿物均含有Na,具有一定的固碱作用.      

干法脱硫灰在加气混凝土砌块中的开发与应用

根据公司产的脱硫灰具有的胶凝性、颗粒细、密度轻等特性提出了将其应用于加气混凝土砌块的设想,通过实验和工业化生产实践,表明了将干法脱硫灰应用于加气保温砌块是完全可行的。目前,加气混凝土砌块是公司产的脱硫灰的主要应用途径之一,该技术的使用既为梅钢创造了效益,又践行了绿色经营的理念。     

半干法烧结烟气脱硫副产物用于矿渣微粉的试验研究

对半干法烧结烟气脱硫副产物的理化性能进行了分析,研究了不同掺入比例脱硫副产物矿渣微粉及其用于配置C30混凝土的性能。结果表明:脱硫副产物掺入比例不超过3%,矿渣微粉性能除7d活性略低,其他均满足国家标准要求;掺入比例为2%,矿渣微粉掺入比例25%时配置C30混凝土性能最优;通过机理分析,掺入2%脱硫副产物的矿渣微粉,其水化产物与水泥水化产物相近,为钙矾石和CSH凝胶。     

半干法烟气脱硫灰-矿渣复合粉反应性能实验研究

实验研究了脱硫灰的掺量、质量以及筛后脱硫灰对复合粉(即脱硫灰与矿粉的混合粉)反应性能的影响。结果表明,脱硫灰掺量为1%时,可提高复合粉3d、28d抗折强度5.5%、1%,提高抗压强度7.3%、7.6%;Ca(OH)2的含量对复合粉的性能影响不大,从脱硫系统经济运行的角度,应减少Ca(OH)2的含量从而降低脱硫运行成本,筛后脱硫灰可提高复合粉28d抗折、抗压强度9.4%、4.4%。最后从SEM的角度分析了掺量1%的脱硫灰对提高复合粉性能的微观机理。     

钒钛磁铁矿尾矿对蒸压加气混凝土砌块的影响

以承德地区的钒钛磁铁矿选铁尾矿为主要原料制备了加气混凝土砌块,研究了尾矿细度及添加量对制品干密度与抗压强度的影响,采用XRD和SEM分析了尾矿添加量调控样品相组成与显微结构的机理,检测了制品的吸水率与耐水性等相关性能。结果表明:尾矿经球磨20 min后,-0.074μm颗粒含量增至90.23%。提高尾矿细度增大了样品的致密度,引入尾矿使样品的干密度与抗压强度先增大后减小。采用尾矿(球磨20 min)∶水泥∶石灰∶石膏=60∶20∶15∶5的工艺条件,制备出加气混凝土砌块的抗压强度大于4.0 MPa,干密度小于595 kg·m~(-3),综合性能满足GB11968—2006标准中A4.5等级的要求。XRD与SEM分析表明,添加40%～60%尾矿有利于生成C-S-H凝胶与托贝莫来石。两者相互胶结,使制品具有较高的强度,较优的吸水率及耐水性。     

NID半干法脱硫灰制备干粉砂浆的试验研究

研究了水灰比、胶砂比及脱硫灰掺量对砂浆稠度和砂浆强度的影响,结果表明:随着水灰比的提高,砂浆稠度提高,而强度下降;随着胶砂比减小,砂浆稠度降低,而强度提高。试验配比下,脱硫灰掺量为15%~35%时,制备的脱硫灰砂浆28天抗压强度最高60.6 MPa,最低25.4 MPa。最后从微观角度分析了脱硫灰掺入后对砂浆的强度影响。     

半干法脱硫灰用于矿渣水泥缓凝剂的试验研究

为探索半干法脱硫灰的利用途径,进行了其用作矿渣水泥缓凝剂的研究。试验对半干法脱硫灰的组成、物理性能进行了分析,考察了脱硫灰用作矿渣水泥缓凝剂的影响因素,并进行了改性研究。结果表明,改性前半干法脱硫灰取代石膏掺加到矿渣水泥中,对凝结时间有较大影响,且随着脱硫灰掺量的增大,初凝和终凝时间均有延长。在含70%矿粉水泥中,当脱硫灰掺量大于0.5%时,试样终凝时间均超出GB175—2007《通用硅酸盐水泥》标准。对不同矿渣量配比的水泥,矿渣量越大,脱硫灰对其影响越大。改性后脱硫灰掺量在1%~5%时,初凝时间缩小1.5h,终凝时间缩短1h,所有试样凝结时间符合标准。     

烧结半干法脱硫灰资源化利用研究与实践

烧结半干法脱硫副产物脱硫灰因其成分复杂，组分含量波动大，一直未能得到充分利用。本文提出将脱硫灰替代部分熔剂返回烧结，新生成的含硫烟气导入活性炭脱硫塔后制取硫酸的新方法，并开展了工业试验。结果表明：在烧结过程中，脱硫灰主要发生分解还原反应，脱硫灰带入的硫97%进入烧结烟气中。脱硫灰的加入对烧结矿成分和质量以及成品率影响不大，固体燃料消耗略微升高，但当加入量大于0.15%后，烧结机利用系数下降明显；活性炭脱硫脱硝系统因设计富余能力较大，对系统脱硫效率影响不大，但后续制酸系统余量不足，当脱硫灰加入量超过0.15%后，实际硫酸产量下降25%;脱硫灰进入烧结处理完全可行，但加入量不宜超过原料配比的0.15%。     

脱硫灰返回烧结利用的生产尝试

烧结烟气干法脱硫是目前国内冶金行业常用的脱硫技术,但脱硫产物的处理是一项难题。结合梅钢烧结烟气脱硫的特点,提出将干法脱硫灰作为熔剂返回到采用湿法脱硫工艺的烧结机回收利用的方法。烧结杯试验结果表明,配加一定比例的脱硫灰,烧结矿强度略有增加,冶金性能适度改善,但燃耗和烧结矿中的硫略有增加;工业试验结果表明,烧结配料中加入1.5%脱硫灰替代部分生石灰后,烧结矿转鼓强度没有影响,冶金性能适度改善;烧结矿中硫含量增加0.003%,燃耗有所增加,湿法脱硫烟气中硫含量未超标。干法脱硫灰通过湿法脱硫工艺得到利用,具有良好的社会和经济效益。     

宝钢烧结烟气脱硫技术的研发与应用

介绍了烧结烟气脱硫技术的研究背景,论述了烧结烟气特性、宝钢开发的气喷旋冲石灰石-石膏湿法烧结烟气脱硫成套工艺和装备技术特点;介绍和分析了所进行的工业试验主要内容和获得的成果、工程化应用的情况和效果。工程实践证明该脱硫工艺对烧结烟气温度、SO2浓度、烟气量波动大等特性有很强的适应能力,对烟气中污染物去除率高,具有技术经济性好、运行稳定可靠、副产物可利用等先进特性,说明宝钢烧结烟气脱硫技术对于钢铁行业大、中型烧结机烟气脱硫有广泛的实用价值。     

利用攀枝花提钒尾渣制备蒸压砖试验研究

以攀枝花地区的提钒尾渣、石灰与黄沙为原料,采用压制成型—蒸压养护法制备了蒸压砖,研究了升降压速度、蒸气压力与养护时间对样品抗压强度的影响,分析了样品的组成与显微结构,检测了样品的综合性能及放射性指数。结果表明:提高升压速度与蒸汽压力使样品的抗压强度先增大后减小,适当降低降压速度和延长养护时间可改善样品的抗压强度。当提钒尾渣、石灰与黄沙的质量分数分别为60%、23%与17%,升降压速度为0.7 MPa/h,蒸汽压力为2 MPa,养护时间为7 h时,制品的强度及放射性指数可满足相关的行业标准。XRD和SEM分析结果表明:经过蒸压养护后,制品中形成了针棒状的托贝莫来石,板片状的硬钙硅石与无定型水化硅酸钙等物相,上述水化产物与粗粒骨料相互交织,形成致密的结构,使制品具有较高的抗压强度数。     

烧结过程烟气脱硫添加剂中试

在烧结过程中采用添加剂脱硫是烧结烟气脱硫的一种新方法,其原理是添加剂在烧结机上遇热分解成氨气,与烧结过程中产生的SO2气体进行反应生成硫酸铵固体颗粒,经电除尘器收集进入除尘灰,达到脱除烟气中SO2的目的。中试结果表明,烧结烟气中SO2排放浓度随添加剂加入量的增加而逐渐降低,当每吨混合料加入添加剂的量为3.02 kg时,脱硫率可达81.33%。为了解决放灰期间烟气中SO2浓度升高的问题,可采取加大添加剂用量的办法,也可对除尘灰进行单独处理,脱除其中的硫,再作为烧结原料循环使用。本脱硫方法具有设备投资少、占地面积小以及运行成本低等优点,而且添加剂价廉易得,对烧结生产成本影响较小,在目前昂贵的烧结烟气脱硫方法中不失为一种很好的烧结过程烟气脱硫新方法。     

半干法烟气脱硫产物资源化利用初探

由于烧结烟气工况的特殊性,半干法脱硫将会在该领域得以大面积推广,由此产生的大量脱硫产物的资源化应用成为非常紧迫的任务。文章以SDA及CFB半干法脱硫产物为主要研究对象,研究了此脱硫产物与钢厂矿渣微粉复合后作为新型混凝土掺合料的可行性。实验研究了半干法脱硫产物-矿渣复合掺合料的基本性能。试验结果表明,矿渣粉中掺入适量半干法脱硫产物是可行的,利用钢厂产生的矿渣能够实现资源化利用半干法脱硫产物的目的。     

烧结烟气脱硫灰烧结再利用的研究与应用

针对半干法烧结烟气脱硫灰的有效利用,以及降低大量堆存的环保风险等问题。通过实验室和工业试验对鞍钢烧结烟气脱硫灰返回烧结再利用的可行性和关键技术问题进行了研究和评价。结果表明,脱硫灰仍有部分活性,使用时必须进行有效润湿;用迪克逊法进行成球评价,生石灰成球性指数为81.67%,脱硫灰成球性指数为62.65%,脱硫灰成球性差于生石灰,但脱硫灰造球时分散性好;用脱硫灰替代石灰石进行烧结,混合料中大于5mm颗粒增加,烧结技术指标大幅改善,脱硫灰最佳的配比范围为1%～2%。在此范围内,成品烧结矿残硫质量分数增加,烧结过程硫脱除率提高,烟气中硫质量分数成倍增加;工业生产条件下,烧结运行时间不变,料层厚度提高,主管负压下降,烧结料层透气性改善,成品烧结矿主要物理和热态指标未有明显变化。     

湿法脱硫工艺下SDA脱硫灰对石灰石的溶解特性研究

为研究SDA脱硫灰应用于石灰石石膏法的可行性,在实验室模拟石灰石石膏湿法脱硫工艺环境,开展石灰石的溶解特性实验,分析了pH值、温度、反应时间、SDA脱硫灰的掺入方式及掺入量等因素对石灰石溶解度的影响,得出最优石灰石溶解工艺方案为:温度为30℃,反应时间为10min,pH值为5,SDA脱硫灰以不代替石灰石的方式掺入,且掺入量可达到30%~40%,石灰石溶解率并不受影响。     

宝钢气喷旋冲烧结烟气脱硫成套技术研发

介绍了烧结烟气脱硫技术的研究背景,论述了烧结烟气特性、宝钢开发的气喷旋冲烧结烟气脱硫成套工艺和装备技术(BSFGD)特点;介绍和分析了所进行的工业试验主要内容和获得的成果、工程化应用的情况和效果,工程实践证明了该脱硫工艺对烧结烟气温度、SO2浓度、烟气量波动大等特性有很强的适应能力,对烟气中污染物去除率高,技术经济性好,运行稳定可靠,副产物可利用等先进特性,说明宝钢烧结烟气脱硫技术对于钢铁行业大、中型烧结机烟气脱硫有广泛的实用价值。     

烧结半干法脱硫副产物资源化利用之路

介绍了烧结半干法脱硫副产物产生及其综合利用的背景,分析了烧结半干法脱硫副产物的化学成分、理化性能、矿物组成、安全性能等特点.详述了以烧结半干法脱硫副产物作为混凝土掺合料、水泥缓凝剂、三渣路基材料和粉煤灰加气砌块所进行的各类试验及其结果,提供了各种综合利用最终产品的性能指标、推荐添加比例等,并对烧结半干法脱硫副产物在综合利用中遇到的问题提出了解决的思路.     

BL—2耐火浇注料在宝钢铁水脱硫喷枪上的应用

宝钢二期工程400万吨连铸的投产,使铁水脱硫量不断扩大。但是脱硫喷枪用耐火材料一直从日本进口(牌号DLCIAZ5),价格昂贵。为了节约外汇,发展国产化耐火材料,宝钢炼钢厂同我厂于1989年4月签订