尾矿砂处理技术(尾矿污泥脱水) 尾矿烧制水泥中二氧化硫的净化吸收处理
用含硫3%～5%的尾矿所配制的水泥生料含硫量为1.5%，大正常煅烧情况下，生料中的硫大部分成SO2逸出，排出的废气中SO2浓度在0.1%～0.5%，对这种低浓度SO2的处理，北京建筑材料科学研究院曾在上海化工研究院进行了净化吸收处理及综合利用的试验研究。 试验流程如图1。用Ca(OH)溶液净化废气中的SO2，试验结果如表1。从表中可以看出，含SO2浓度为0.12%～0.15%的废气，经Ca(OH)2吸收净化处理后，废气中的SO2浓度降低到0.003%～0.013%，其吸收效率达90%。另外，根据国外文献介绍，西德曾用石灰与白云石粉在窑尾废气中去除二氧化硫，效果显著，美国的燃烧工程公司，在5000标米3/时的试验工厂中，用石灰石粉喷射湿式洗涤法，湿式吸收，副产品为CaSO4，脱硫率达95%，因此，对低浓度的SO2，用Ca(OH)2吸收净化处理，可取得良好的效果。
图1 废气中SO2净化吸收流程 1―旋风除尘器；2―旋流除尘器；3―冲击式洗涤器；4―新型塔；5―1#泡沫塔；7―排风机 表1 各装置的吸收效率(一)序列号| 冲击洗涤器 | 新塔 | 吸收溶液pH值进口SO2(%) | 出口SO2(%) | 吸收率(%) | 吸收溶液的PH值 | 出口SO2(%) | 吸收率(%) | 127~86~7 | 0.12~0.150.12~0.13 | 0.05~0.080.07~0.10 | 40~6021~41 | 7~86~7 | 0.03~0.050.05~0.09 | 35~459~27 |
表1 各装置的吸收效率(二)序列号| 1#泡沫塔 | 2#泡沫塔 | 总吸收率(%) | 吸收溶液的PH值出口SO2(%) | 吸收率(%) | 出口SO2(%) | 吸收率(%) | 128~107 | 0.007~0.0200.0167~0.0254 | 75~8562~81 | 0.003~0.0090.0127 | 40~6024~50 | 93~9990~90.2 |
其吸收产物的化学成分如表2，X－射线分析和差热分析结果列表图2和图3。 表2 吸收产物的化学成分（%）样本数量| 结晶水 | 强热失量 | 二氧化硅 | 氧化铝 | Fe2O3 | 首席行政官 | C-1C-2C-34.027.035.80 | 3.162.4013.02 | 0.520.991.22 | 3.860.690.83 | 0.520.290.25 | 43.1043.5147.31 | 样本数量船用汽油（Marine Gas Oil的缩写） | 五氧化二磷 | 二氧化硫 | SO3 | 评论 | C-1C-2C-30.45微0.06 | 2.98—— | —37.3823.63 | 44.2449.2531.67 | 逐时混合样本 |
图2 吸收产物CaSO3·2H2O的X－射线分析 图3 吸收产物CaSO3·2H2O的差热分析 从X－射线分析结果看出，吸收产物的主要组成为CaSO3·2H2O（d＝3.15A、2.62A、5.5A）。差热图上405℃时出现一吸热效应，这是由于吸收产物中残存的Ca(OH)2的分解所致，而在620～660℃间有显著的放热效应，这要能与CaSO3·2H2O的转化有关。 吸收产物的利用问题，根据试验可用作水泥缓凝剂。将吸收产物沉淀，经60～70℃干燥后，用作水泥缓凝剂的试验结果如表3。根据试验，吸收产物CaSO3·2H2O作为缓凝剂掺量2%时可起到缓凝效果，水泥的凝结、安定性正常，但掺入量过大时，会引起快凝。掺加CaSO3·2H2O后，其水泥的强度会有所降低，特别是早期强度的降低较大。 表3 水泥物理性能试验结果样本数量| 混合比例(%) | SO2(%) | 比表面积(平方厘米/克) | 凝结时间(小时:分钟) | 稳定性 | 波特兰水泥熟料原始二水石膏 | 吸收产物CaSO3 2H2O | 初凝 | 终凝 | C-1C-2C-3C-4C-597.098.095.593.090.0 | 3.0———— | —2.04.57.010.0 | 1.380.621.392.103.10 | 26003510368040204100 | 2∶504∶160∶160∶110∶31 | 4∶126∶460∶260∶299∶16 | 和歌和歌和歌和歌和歌和歌 | 样本数量抗压强度(千克/平方厘米) | 拉伸强度(千克/平方厘米) | 1天3天 | 7天 | 28天 | 1天 | 3天 | 7天 | 28天 | C-1C-2C-3C-4C-518280385861 | 455369348409347 | 662544545630519 | | 21.589.955.358.285.63 | 31.6325.6827.7826.0823.43 | 34.3028.2829.7528.8927.55 | |
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