干法脱硫副产物的综合利用

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1、干法脱硫副产物的综合利用(福建龙净脱硫脱硝工程有限公司 福建厦门 361000 )摘要：本文主要通过对干法脱硫副产物特性的分析，介绍干法脱硫副产物的综合利用问题。 关键词：脱硫副产物、二次污染、综合利用一、前言随着电厂烟气脱硫技术的不断推广和脱硫设施的逐步投入运行，生产出越来越多的脱硫副产物， 对其进行综合利用、以防二次污染脱硫已是摆在人们面前的需迫切解决的问题。 如果脱硫副产物得不 到综合利用，电厂往往要为此建立一个庞大的永久性的堆渣场而付出沉重的代价，如大量投资、大量 征地等，还可能带来严重的二次污染，如地下水体 COD 的升高和土地碱化、扬尘等。为此，把脱硫 副产物进行综合利用、加工，变

2、废为宝，已迫在眉睫。根据国外的资料计录，一些国家利用烟气脱硫降低S02的排放浓度后不到几年，就开始将干法烟气脱硫的副产物应用到土建工程中。在瑞典，最大的燃煤电厂一一Vasteras热电厂，在80年代中期就使用了半干法烟气脱硫技术，干法烟气脱硫副产物的利用已进行了将近20年。在这 20年中，共有约200,000 吨的副产物，主要被用作水泥建筑物的混合材料，将干法脱硫副产物与粉煤灰按1：2 的比例混合，再混入 510重的水泥，最后在混合物中加水即可获得这种自行硬化的材料。它的最大特性 是承重能力强、压缩力高、渗透力低。此产品已在瑞典的市场上投放。二、干法脱硫副产物的特性干法烟气脱硫工艺的副产物是一

3、种干态的混合物， 它包含飞灰、脱硫反应产生的各种钙基化合物， 主要成分为CaS04 I/2H2O, CaS03 T/2H2O,未完全反应的Ca(OH) 2及杂质等。其中，CaSO3 I/2H2O 占较大比例，它含有比湿法脱副产物较高含量的粉煤灰，及伴有较高比例的微量元素，它的物理形态 为含水率1%3%的干态粉料。CaSO3 I/2H2O为半水盐。不同的(半)干法脱硫工艺，所产生的脱硫灰渣成分和所占的比例有较大的不同，特别是外排Ca(OH)2的含量。其主要的特性如下：1、物理特性干法脱硫副产物的粒径比普通的粉煤灰细，它的中粒径为10u或更细。与普通的飞灰相比，由于Ca(OH)2的加入，增加了脱硫

4、副产物中水溶性组份的含量，并提高了灰份的熔融温度。脱硫副产物的 真密度一般为2.62.7kg/l，它的堆积密度为 0.81.0kg/l，如果加入水，它可以被压实，当脱硫副产 物被压实后，它的渗水率为10-810-7，并且物料的抗压强度在 28天内可达24MN/m2,在1年内 可达到 425MN/m 2。2、化学特性干法脱硫副产物是一种化学性质比较稳定的无毒物，不会对环境造成危害。CaSO3 1/2H2O只有在600 C的温度下或酸性环境中才会进行分解，而由于副产物中含有未完全反应的Ca(OH) 2而为呈碱性，在与空气或湿气接触时，CaSO3 1/2H2O容易转变为CaSO4 出0，未完全反应的

5、Ca(OH)2可使脱硫灰硬结，与空气中的 CO2反应生成稳定的CaCO3。副产物的碱性和硬结性对防止堆放场地下水的污 染有极大的帮助，碱性使重金属不易析出，而硬结特性使得堆放层底部的防渗透特性大为改善，因此 干法脱硫灰渣经常被利用来作为垃圾填埋场的防渗层。在欧洲，干法脱硫副产物均允许露天堆放。三、干法脱硫副产物的综合利用利用这种脱硫副产物建立了一个试验堤，把脱硫副产物先铺撒成 0.250.5m厚的层，然后用15t重的压路机压实，要求硫副产物在最佳的含水量条件下压实，每一层要推土机压六遍。建成堤的大小 是2mX 10mx 32m经过测试结果表明，脱硫灰可以满足堤坝的填充。2、土地回填在试验区内进

6、行了用脱硫灰土地回填对环境影响的试验。试验方法是：在试验区内的地面上挖若干个坑，然后回填上脱硫灰，经过 4 年对试验区附近的小溪水质进行定期分析，发现对水质无任何影 响。3、筑路 包括基底材料和道路混凝土掺合料。用脱硫灰作为基底材料建设的试验路段，经过三年的试用，没有发现路面有任何损伤，表明脱硫灰完全可以用于道路建设中。当脱硫灰用作为路基材料时，建议加入少量的激活剂。脱硫灰先要铺成2030cm厚的层，然后用压路机压实，并且在铺撒和压实前，必须加湿到最佳湿度（约 25%）。脱硫灰可以用作道路混凝土掺合料，代替部分水泥。在 Inkoo 电厂附 近，用掺有脱硫灰的混凝土建设了一条试验道路。基底中包括

7、300kg/m3的脱硫灰，100kg/m3的水泥，1900kg/m3的碎石和66kg/m3的水；道路覆面混凝土的组成为140kg/m3的脱硫灰，300kg/m3的水泥，1900kg/m3的碎石和10kg/m3的增塑剂和发泡剂。这条道路的强度比高速公路要求的强度要高出23倍，且已经承受了到灰场的大运输量荷载的考验。4、建材工业 脱硫灰中含有大量的飞灰和钙基化合物，与飞灰一样具有较好的多用性，可用作添加剂，并且对最终强度有正面影响， 因而有利于在建材中的应用。 如脱硫灰能提供部分水泥生料中所需的粘土质组 分及石灰质组分，且对水泥的质量不会产生有害的影响，可用作生产水泥的添加剂；还可用作混凝土 的掺

8、合料，制造混凝土砌砖和硅钙砖。5、改良土壤清华大学做了一项研究， 在酸性花岗岩红壤和砂页赤红壤上， 施用脱硫副产物能增强红壤的离子 吸附能力，提高土壤的持水量，改良土壤的供水、供肥性能；此外，脱硫副产物富含大量供试酸性红 壤缺乏的钙、硫养分，施脱硫副产物后，可部分地协调土壤营养，增强花生作物对养分的吸收，促进 花生生长、提高产量。试验结果表明，施用酸性的脱硫副产物对土壤有轻微酸化作用及产生后期有钙 离子拮抗效应。6、生产水泥欧洲国家合作着手开发了一种使用粉煤灰和脱硫副产物生产硫铝酸钙（CSA）水泥的试验室规模的工艺。此工艺中使用的样品采自许多燃煤电厂。所产出的水泥有希望作为普通波特兰水泥（OP

9、C）的替代品、掺合水泥的成分及预样混凝土与预制混凝土的成分。7、固化剂的生产脱硫副产物在固化剂生产中的使用主要有两种情况： 脱硫前不带预除尘器，这种情况最大的优 势之一是从锅炉出来的带有粉煤灰的原烟气直接进入脱硫塔，通过这种方式，脱硫副产物能直接与粉煤灰混合、并达到最佳的效果。在脱硫副产物的固化处理时仅需加入水和消石灰即可；O2脱硫前带预除尘器，且粉煤灰被单独销售，此时应在脱硫副产物的固化化处理时另外加入粉煤灰、水和消石灰。根据欧洲的统计数据，在 2000 年，粉煤灰的利用率大约为46，流化床锅炉燃烧灰的利用率约为 67%，而干法脱硫副产物的利用率约在88左右。干法脱硫副产物被认可的主要为两个

10、区域的应 用：占主导的是土建工程的应用，如：路基填埋、土地回填，路面的地基材料；第二个重要的区域是 土壤的改良和作物养分，将干法烟气脱硫副产物作为 Ca-S 肥料，很重要的一点是：干法烟气脱硫副 产物必须含少量的粉煤灰、大量的硫。另外，对于土建工程的应用，它必须含有大量的飞灰，以获得 水压反应和相应的建筑强度。在一些国家已有在土建工程中使用干法烟气脱硫副产物和粉煤粉混合物 （有时添入水泥）的长期 经验。土建工程的应用包括填充材料及停车场、仓库和道路修建等方面的第二层地基，即飞灰与脱硫 副产物按 2： 1 的比例混合，再加入 510重的水泥。另外，干法脱硫副产物还用于路基建设 （起加 固作用 ）、深层矿井填埋、高速路上的隔音墙、石膏砖、地板（料 ）石膏、刷墙粉、肥料、石灰石 -石膏法烟气脱硫的吸收剂等。四、结束语 脱硫副产物的综合利用，不仅可以增加电厂收益、降低运行成本，而且可以减少脱硫副产物处理 的费用，延长灰场的使用年限。在欧美等国家，干法脱硫副产物都得到了综合利用。在中国，脱硫灰的综合利用研究才刚起步， 相信随着（半）干法脱硫工艺技术的不断应用，我国对脱硫副产物利用的研究不断深入，将大大拓宽 （半）干法脱硫灰的综合利用领域，提高脱硫灰的利用价值。#