副产物综合利用

副产物资源化利用


       干法脱硫副产物(也称脱硫灰)指的是由循环流化床干法脱硫工艺所产生的脱硫副产物,该工艺的反应器对脱硫灰具有较强的均化效果,而且脱硫灰经过工艺系统内的不断反复循环,使外排的脱硫灰成分更加均匀稳定。脱硫灰组分受烟气来源、运行工况、石灰品质等影响较大,也直接影响到其综合利用的可行性。龙净循环流化床干法脱硫应用业绩已超500台套,已形成一整套运行、控制规范,使得干法脱硫灰的性质可控。

       基于对脱硫灰性质的详尽分析,紧紧围绕脱硫灰的粒径细、呈碱性、含有亚硫酸钙(缓凝剂)等特点,结合用户业主周边市场情况,研发中心因地制宜开发出多种脱硫灰综合应用途径,包括:蒸压砖、加气混凝土砌块、矿区复垦、砂浆、强化板、水泥应用、陶粒、微粉矿渣等多种途径,样品通过国家检测中心检测,均为合格品。

      (一)蒸压加气混凝土砌块 

       蒸压加气混凝土砌块作为一种轻质混凝土制品,以粉煤灰/砂为主要原材料进行商业化生产已有40多年。加气混凝土砌块主要原材料有粉煤灰/砂、石灰、水泥、石膏、铝粉。脱硫灰应用于加气混凝土砌块制备与其成分和性质有关,主要利用脱硫灰中所含粉煤灰作为硅质材料、氢氧化钙作为钙质来源之一、亚硫酸钙作为调节剂、碳酸钙作为细填充料调节料浆密度。

 

     (二)蒸压砖
       蒸压砖是替代粘土砖的新型建材之一,主要原材料有粉煤灰、生石灰(或消石灰)以及填充材料或骨料,如砂子、碎石、炉渣等。在原有蒸压砖生产线的基础上,根据特定脱硫灰的理化特性有针对性的对生产线的参数进行调节,在国内一些砖厂已经率先利用脱硫灰为原料进行规模化生产,掺量可达20%。脱硫灰的细颗粒特性可以作为砖坯料级配调整,脱硫灰中所含氢氧化钙可以替代部分胶凝材料。

 

     (三)矿渣微粉
       脱硫灰含有一定量氢氧化钙和亚硫酸钙,可以作为矿渣微粉的掺合料。添加适量的脱硫灰不但不会影响矿渣微粉的特性(活性、流动性等),甚至较商业矿渣微粉其早期强度还有所提高。目前,国内商业化生产中脱硫灰添加比例可达2%-5%。

 

     (四)砂浆
       脱硫灰具有粒径细和含有一定活性的化学成分等特点,添加适合脱硫灰可以增强抹灰砂浆的保水性、密度、施工性等。脱硫灰在商业化生产中可取代灰钙粉、重钙粉等用于提高抹灰砂浆性能。

 

     (五)沥青混凝土
       沥青混凝土(或沥青混合料),是由矿料与沥青结合料拌合而成的混合料的总称。矿粉视不同的沥青混合料品种添加比例约为3%-6%。矿粉为非塑性粉末,粉磨细度要求达到200目(74 μm)左右,好处是吸水性和吸油值较小,不足是对沥青和集料的粘结力不够。为了改善塑性,往往需要加入一些消石灰。脱硫灰与传统沥青混合料用矿粉具有天然的共同点,在脱硫灰主要组分中,碳酸钙是传统石灰石矿粉的主要成分,消石灰是沥青混合料的优良助剂,可提高沥青的粘结力。

 

     (六)沥青防水卷材
       和脱硫灰在沥青混凝土中运用类似,脱硫灰符合沥青防水卷材对填料的特性需求,对原有填料(石粉或滑石粉)具有良好替代性,可部分或全部取代原有填料。脱硫灰用于沥青防水卷材生产已在福建和河北地区应用。

 

     (七)筑路和填充
       脱硫灰粒径细,含有氢氧化钙及填充物(碳酸钙和亚硫酸钙),与粉煤灰、素土混合后,在适当湿度和密实度下,可形成高强度及低渗透性的单元整体,与传统的物料(土壤,砂和石子)相比,具有低密度、稳定抗冻性和高强度等优点,可取代传统物料应用在结构填充及路基上。此外,脱硫灰也可掺加粉煤灰、碎石、钢渣和水渣等调整其工程性质,运用于筑路。

 

     (八)水泥
       脱硫灰的主要成分为半水亚硫酸钙,国内外理论及实践研究均表明,其与传统的缓凝剂二水硫酸钙一样,对水泥熟料具有缓凝性,能够替代天然石膏在水泥行业中进行应用。但是,由于亚硫酸钙对熟料的缓凝性较长,且对不同种类熟料的适应性不具普遍性,因此需要具体项目具体分析,从而获得合适的添加方式。例如,在福建已有人利用钢铁厂干法脱硫灰改性氟石膏,最终用于水泥的生产。此外,对于部分循环流化床锅炉配套循环流化床干法脱硫工艺的脱硫灰,由于硅铝含量较高,也可用作水泥掺合料或生料配合料。

 

     (九)矿区复垦
        脱硫灰含有粉煤灰、消石灰等胶凝材料,可加水一起压实,发生类水泥胶凝反应生成水化硅酸钙和水化铝硅酸钙等,满足复垦材料要求;能在压实后一段时间内形成一定的强度,防止产生塌陷等;同时含有粒径小的碳酸钙、亚硫酸钙、硫酸钙等成分,可填充大颗粒间隙,提高复垦材料的压实度和抗剪切性,在动静载荷作用下形成紧密结构(这是复垦工程上最理想的结构)。同时干法脱硫灰呈碱性,可中和矿区酸性废水。另外,脱硫灰含有植物所需的钙、硫、磷等各类元素,可帮助复垦区域的植被更好地生长,起到快速恢复复垦区域生态的作用,是良好的矿区复垦材料。干法脱硫灰在矿区复垦的应用在欧美已经有成熟的案例。

 

 


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