用电石渣脱硫生产水泥缓凝剂的方法

技术领域：

本发明属于环境保护和资源综合利用技术领域，尤其涉及一种以电石渣为 原料，与烟气中的SO2反应生成脱硫石膏代替天然石膏作为水泥厂水泥缓凝剂 的用电石渣脱硫生产水泥缓凝剂的方法。

背景技术：

电石渣是生产乙炔气、聚氯乙烯、聚乙烯醇等产品排出的废渣，其主要成 份是氢氧化钙，80％左右的颗粒在10～50微米之间，一般呈灰白色稀糊状，流 动性较差。电石渣的排放占用良田，污染环境。

煤炭是当今世界电力生产的主要燃料(煤中含硫)，燃煤电厂产生的二氧化 硫污染空气，形成酸雨，造成严重的环境问题，引起世界各国的重视。由141 个国家参加的《京都协议书》目的就是限制全球温室气体的排放。我国火电厂 燃煤量约占全国煤炭产量的三分之一。据有关部门统计，1997年全国工业来源 二氧化硫排放量为1852万吨，因电厂燃煤每年向大气中排放的二氧化硫就高达 1200万吨以上，占我国二氧化硫排放总量约50％，占工业二氧化硫排放量的75％ 左右。因此对二氧化硫污染控制的首要措施应该是减少排放电厂二氧化硫。原 电力工业部在“九五”规划中明确提出：2000年后投入运行和在建的脱硫设备 对应的装机容量将达到10000MW，1995修改后的《中华人民共和国大气污染防 止法》明确规定电厂必须采用脱硫措施；国务院在关于酸雨控制区和二氧化硫 控制区有关问题的批复中明确指出：除以热定电的热点厂外，禁止在大中城市 及近郊新建燃煤火力发电厂，在“两控区”内新建、改建的燃煤含硫量大于1％ 的电厂，必须建设脱硫设施，现有煤含硫大于1％的电厂，要在2000年前，采取 减排二氧化硫的措施，在2010年前分期分批建成脱硫设施或采取其他相应效果 的减排二氧化硫措施。

烟气脱硫主要有干法、半干法、湿法三类工艺技术。所用的吸收剂有石灰 石、石灰、氢氧化钙等，这些都要消耗大量的石灰石矿山资源。据统计，全世界 约有20个国家和地区应用了排烟脱硫装置，其设备总装机容量相当于2.5～3 亿kW，其脱硫工艺以湿式石灰/石灰石-石膏法为主，占整体脱硫工程的80％以 上，这种脱硫工艺每吸收1吨二氧化硫大约需要钙质脱硫剂石灰石1.6吨或氢 氧化钙1.2吨，产生脱硫石膏2.5吨。

湿法烟气脱硫技术具有脱硫反应速度快、脱硫效率高、脱硫剂利用率高等优 点。目前世界上最成熟的湿式石灰石/石膏法脱硫技术的脱硫效率可达到95％以 上。

电石渣主要化学成份是氢氧化钙，占90％以上，作为脱硫剂，脱硫效果比石 灰石好。电石渣脱硫的原理是电石渣中的氢氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生 成二水硫酸钙，即：

Ca(OH)2+SO2----CaSO4·2H2O(脱硫石膏)

脱硫石膏的主要性质体现在：

1、颗粒过细。天然石膏经粉碎后，细度约140μm，而脱硫石膏颗粒直径小 于60μm(30～50μm)，由于颗粒过细而带来流动性和触变性问题。

2、有一定的含水率。脱硫石膏含水率一般为15％左右，由于含水率较高、 粘性强，在装载、提升、输送的生产过程中极易粘附在各种设备上，造成物料 堵塞，影响生产过程的正常进行。

3、颜色偏深。质地优良的脱硫石膏是纯白色的，但常见的呈深灰色或带黄色， 作为粉刷石膏和装饰石膏将影响外观。主要原因是烟气除尘系统效率不高，致 使脱硫石膏含有较多的粉煤灰，其次是由于石灰不纯含有铁等杂质的影响。

脱硫石膏与天然石膏的最大不同，在于脱硫石膏含有某些杂质，炭、亚硫 酸钙、金属离子等等，而这些杂质对石膏制品的性能造成不同程度的危害。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种利用电石渣的主 要化学成份Ca(OH)2吸收SO2好的特点，作为脱硫剂用于电厂烟气脱硫，变废为 宝，同时脱硫后的脱硫石膏经过处理，全部代替天然石膏作为水泥缓凝剂用于 水泥生产的用电石渣脱硫生产水泥缓凝剂的方法，解决了电石渣和烟气脱硫产 生的废渣污染，可以实现化工、电力和水泥的联产，实现工业废渣的零排放。

本发明的目的是这样实现的：

首先，采用化工厂的废弃物电石渣为主要原料，加水调成浓度为20％～30％ 电石渣浆作为脱硫剂，喷入火电厂烟气脱硫塔内与烟气中的SO2反应生成脱硫 石膏。

然后，脱硫石膏再经过成球、低温干燥或干燥、成球，得到粒状物料，即 成为水泥厂的水泥缓凝剂，

电石渣为乙炔发生炉产生的废渣，加水制成20％～30％电石渣浆体通过管道 泵供给火电厂烟气脱硫塔的顶部，并喷入脱硫塔内吸收烟气中的SO2，与烟气中 的SO2反应生成脱硫石膏。

脱硫石膏的干燥温度不高于140℃。

本发明具有如下积极效果：

脱硫石膏的用途主要有两种，一种是用于生产石膏制品，另一种是用于水 泥缓凝剂。本发明主要涉及水泥缓凝剂的生产。水泥缓凝剂是硅酸盐水泥生产 过程中的必备原料，其掺加比例一般为3％～5％。目前大多数生产厂家都沿袭传 统方式，以天然石膏作为缓凝剂，其主要成份为二水硫酸钙。由于脱硫石膏含水 率高，在生产过程中常发生堵料现象，所以尚不能被水泥生产企业特别是大中 型生产企业直接使用。必须对脱硫石膏进行处理，将脱硫石膏脱水、干燥、成 球，制成粒状物料，才能满足水泥厂物料贮存、输送及计量等工业化生产的需 要。脱硫石膏对烘干温度非常敏感，温度高了很容易生成半水石膏或无水石膏。 这些半水或无水石膏，用于水泥生产都会产生水泥急凝现象(凝结时间非常快)， 所以都不能作为水泥缓凝剂使用。二水石膏(CaSO4·2H2O)在80.5℃时，会失 去吸附水，从135℃开始，二水石膏(CaSO4·2H2O)开始失去1.5个结晶水变成 半水石膏(CaSO4·0.5H2O)，到了183.8℃，会失去全部结晶水，成为无水石膏 (CaSO4)。所以脱水石膏的干燥必须采用低温干燥。

本发明的特点是：

1、利用了电石渣的主要化学成份Ca(OH)2吸收SO2好的特点，作为脱硫剂用 于电厂烟气脱硫，变废为宝。

2、脱硫后的废渣，也就是脱硫石膏经过处理，全部代替天然石膏作为水泥 缓凝剂用于水泥生产，消除了烟气脱硫产生的废渣，可以实现化工、电力和水 泥的联产，实现工业废渣的零排放。

具体实施方式：

本发明的方法是通过以下技术途径实现的。

第一，电石渣作为脱硫剂，吸收烟气中的SO2。化工厂排放的电石渣经过预 筛分进入浆池，在电石渣浆池中调整浓度为20％～30％的电石渣浆。然后，由输 送泵送进脱硫塔内吸收烟气中的SO2经过一系列物理化学反应最终生成脱硫石 膏。

第二，脱硫石膏经过成球，再经过不高于140℃温度干燥，得到主要以 CaSO4·2H2O为主要矿物的粒状物料，全部代替天然石膏用于水泥厂原料，做 水泥缓凝剂使用。

本发明采用化工厂的废弃物电石渣为主要原料，加水调成浓度为20％～30％ 电石渣浆作为脱硫剂，喷入火电厂烟气脱硫塔内与烟气中的SO2反应生成脱硫 石膏，脱硫石膏再经过成球、低温干燥或干燥、成球，得到粒状物料，即成为 水泥厂的水泥缓凝剂。电石渣为乙炔发生炉产生的废渣，加水制成20％～30％电 石渣浆体通过管道泵供给火电厂烟气脱硫塔的顶部，并喷入脱硫塔内吸收烟气 中的SO2，与烟气中的SO2反应生成脱硫石膏。脱硫石膏的干燥温度不高于140 ℃。