1.本发明涉及氧化铁脱硫剂的处理技术，具体地指一种废氧化铁脱硫剂的处置方法。
背景技术：
2.氧化铁脱硫剂是一种以氧化铁为主要活性组份，添加其它促进剂加工而成的高效气体净化剂。在20℃～100℃温度范围内，对h2s有较高的脱除性能的同时，对硫醇类有机硫和大部分氮氧化物也具有一定的脱除效果。随着当前环保要求的不断提升，冶金、化工、电力、石油等制气行业均有该脱硫剂的大规模应用，因此也产生了大量的难以处置的废氧化铁脱硫剂(以下简称废脱硫剂)，急需寻找一条废脱硫剂无害化处理途径。
3.经反应后的废脱硫剂表面含有大量的萘、苯、焦油等有害的有机物，其主要成分还包含单质s、fes、fe2s3等无机物，是一种危险废弃物，若随意堆放，在污染环境的同时还会带来极大的安全隐患，容易引发爆炸、火灾等事故。目前对其主要的处置方式是返脱硫剂厂家处理或交由专业从事
危废回收企业进行回收，这不仅面临5000-8000元/吨的高额处置费，若外部企业未进行规范处置，还存在着污染物非法转移、刑事处罚、巨额罚款的法律风险。
4.文献中报道的关于废脱硫剂的处置方法有很多种，主要分为深埋法、焚烧法、化学处理法这几类。深埋法是将废脱硫剂异地深埋，不仅需要花费大量费用修筑地下设备还无法阻止其缓慢释放so2，对当地环境带来二次污染。焚烧法是将废脱硫剂送至焚烧炉焚烧，焚烧过程中产生的烟气中含有大量so2，形成了有害物质的再次释放。即使配备了废气处置等环保设施，但由于燃料与废废氧化铁脱硫剂很难混合均匀，常因燃烧不充分，污染物释放浓度不稳定、生产工艺参数难以控制等导致排放超标。化学处理法则种类繁多，大多工艺复杂，处理费用较高，处理过程中产生的废水若防护不当还存在着二次污染的可能。
技术实现要素：
5.针对现有废脱硫剂资源化利用困难问题，本发明提供了一种废氧化铁脱硫剂的处置方法，该方法利用电厂脱硫脱硝设施，协同处置废脱硫剂，方便、廉价解决了其大量堆积处置难问题。
6.本发明采用的具体技术方案为：
7.一种废氧化铁脱硫催化剂的处置方法，包括如下步骤：
8.1)取出前预处理：将准备置换废脱硫剂的脱硫塔盲堵使其与其他设备隔离，再向塔中通入0.4-0.6mpa的氮气，持续吹扫2-4h，以置换出塔内残余气体。放散气体中无明显的臭鸡蛋气味可作为氮气置换结束的依据。置换过程中排出的废气通入氨水溶液中捕集完h2s气体后再排放至大气中。
9.2)转运：揭开脱硫塔塔罩，逐层卸出塔内的废脱硫剂转运至电厂。废脱硫剂转运过程中要保持其湿度在8-10％，温度低于45℃。
10.3)掺混：用铲车与煤混合，混合后应整体均匀，无肉眼可见的聚团、结块、夹层。再
将混合后的废氧化铁脱硫剂均匀平铺于进料皮带，料层厚度为5-10cm，再在其上面加盖一层厚度为30-50cm的燃煤，由皮带送至制粉系统经钢球磨至细度为11％(煤粉细度指的是试验时留在筛子上的煤粉占试验煤粉的比例，筛子孔径不变的话，留在上面的越多，煤粉细度越大，煤粉越粗。煤粉细度11％，意思是煤粉通过孔径为90微米的筛子的概率为89％，不通过率为11％)，研磨过程中热风温度控制在300℃
±
5℃以免发生燃爆。
11.4)高温燃烧净化：混合物料喷吹至锅炉中进行完全燃烧，挥发份由末端气体净化装置净化后生成脱硫石膏，灰分混入粉煤灰、炉底灰，排放满足环保要求，副产物均外卖。
12.上述方案中，所述步骤1)中，废氧化铁脱硫剂的主要化学组分包括40％-60％fes、10％-20％的fe2o3、10％-15％的cao、5％-10％的c，5％-15％的al2o3、mgo。
13.进一步的，所述步骤3)中，燃煤为烟煤、贫煤中的一种或几种的混合物。
14.进一步的，所述步骤3)中，按废氧化铁脱硫剂：燃煤为0.1-0.5：100的质量比，将废氧化铁脱硫剂与燃煤掺混。
15.进一步的，所述步骤4)中，混合物料的燃烧温度达1200℃以上，炉膛出口温度高于900℃，气体净化装置为石灰石-石膏法湿法脱硫+scr脱硝工艺，排出的烟气满足超低排环保要求。
16.与现有技术相比，本发明具有以下积极效果：
17.(1)大型工业企业为拥有相对稳定且低成本的电力供应，大多投资建立了自备电厂并根据国家相关规定设立了相应的脱硫脱硝等环保设施，预留了一定的处理余量，具有协同处置高硫物质的能力。本发明借助电厂协同处置废脱硫剂的工艺方法，该方法具有污染物处理全面、处置能力大等特点，具有良好的技术经济性。
18.(2)置换过程清洁安全；采用氮气吹扫结合氨水尾气回收工艺有效阻止了废脱硫剂的自燃，同时最大限度的消除了塔内残气外排带来的环境污染。
19.(3)充分利用电厂燃煤需要粉磨的特点，在不改变燃煤破碎工艺条件及工艺参数的情况下，掺混废氧化铁脱硫剂，采用分段进料、钢球混磨工艺后，废脱硫剂由初始5-8mm的粒径磨细至细度11，因此，废氧化铁脱硫剂和燃煤混合均匀；污染物释放浓度波动小，燃烧后so2生成量稳定，保证了烟气so2排放达标的稳定运行。
20.(4)污染物处理全面；与垃圾焚烧炉等
固废、垃圾处理专用炉窑燃烧温度仅900℃相比，锅炉燃烧温度可达1200摄氏度以上，炉膛出口温度高于900摄氏度，可完全降解有机物避免二噁因的生成。
21.(5)废脱硫剂有效成分利用率高，处置成本低；废脱硫剂焚烧释放的热能替代部分煤炭发电，助力国家“双碳”目标的实现，s元素被转化脱硫石膏产品，电厂具备较大的烟气净化富余能力，无需添加其他附加设备，运行成本低。
22.在当前减碳计划的不断推进下，废脱硫剂可为燃煤电厂绿色转型提供原料。
具体实施方式
23.下面结合实施例对本发明涉及工艺方法进一步说明。
24.实施例1：
25.1)将准备置换废氧化铁脱硫催化剂的脱硫塔盲堵使其与其他设备隔离，再向塔中通入0.4mpa的氮气置换出塔内残余气体，持续吹扫4h，直至放散气体中无明显的臭鸡蛋气
味为止，并以此为氮气置换结束的依据。置换过程中排出的废气经由质量分数为8％的氨水溶液捕集完硫化氢气体后再排放至大气中。
26.2)开启脱硫塔顶盖，逐层卸出塔内的脱硫剂至转运车再转运到电厂卸至干煤棚内。脱硫剂转运过程中要保持废脱硫剂的湿度在8％，温度低于45℃。
27.3)将废脱硫剂分段均匀平铺于进料皮带，料层厚度为5cm，再在废脱硫剂上层再铺盖一层厚度为50cm的烟煤，废氧化铁脱硫剂按0.1％的质量分数与烟煤(即烟煤)掺混，再经钢球磨粉至细度为11％，混合均匀。研磨过程中热风温度控制在300℃
±
5℃以免发生燃爆
28.4)高温燃烧净化：混合物料送至锅炉中进行完全燃烧，混合物料的燃烧温度达1250℃，炉膛出口温度950℃，挥发份由末端气体净化装置净化后生成脱硫石膏，灰分混入粉煤灰，排放满足环保要求，副产物均外卖。
29.实施例2：
30.1)将准备置换废氧化铁脱硫催化剂的脱硫塔盲堵使其与其他设备隔离，再向塔中通入0.5mpa的氮气置换出塔内残余气体，持续吹扫3h，直至放散气体中无明显的臭鸡蛋气味为止，并以此为氮气置换结束的依据。置换过程中排出的废气经由质量分数为9％的氨水溶液捕集完硫化氢气体后再排放至大气中。
31.2)开启脱硫塔顶盖，逐层卸出塔内的脱硫剂至转运车再转运到电厂卸至干煤棚内。脱硫剂转运过程中要保持废脱硫剂的湿度在9％，温度低于45℃。
32.3)将废脱硫剂分段均匀平铺于进料皮带，料层厚度为7cm，再在废脱硫剂上层再铺盖一层厚度为40cm的烟煤与贫瘦煤的混合煤，废氧化铁脱硫剂按0.3％的质量分数与锅炉用煤(即烟煤与贫瘦煤的混合煤)掺混，再经钢球磨粉至细度为11％，混合均匀。研磨过程中热风温度控制在300℃
±
5℃以免发生燃爆
33.4)高温燃烧净化：混合物料送至锅炉中进行完全燃烧，混合物料的燃烧温度达1250℃，炉膛出口温度950℃，挥发份由末端气体净化装置净化后生成脱硫石膏，灰分混入粉煤灰，排放满足环保要求，副产物均外卖。
34.实施例3：
35.1)将准备置换废氧化铁脱硫催化剂的脱硫塔盲堵使其与其他设备隔离，再向塔中通入0.6mpa的氮气置换出塔内残余气体，持续吹扫2h，直至放散气体中无明显的臭鸡蛋气味为止，并以此为氮气置换结束的依据。置换过程中排出的废气经由质量分数为10％的氨水溶液捕集完硫化氢气体后再排放至大气中。
36.2)开启脱硫塔顶盖，逐层卸出塔内的脱硫剂至转运车再转运到电厂卸至干煤棚内。脱硫剂转运过程中要保持废脱硫剂的湿度在10％，温度低于45℃。
37.3)将废脱硫剂分段均匀平铺于进料皮带，料层厚度为10cm，再在废脱硫剂上层再铺盖一层厚度为30cm的烟煤与贫瘦煤的混合煤，废脱硫剂按0.5％的质量分数与锅炉用煤(即烟煤与贫瘦煤的混合煤)掺混，再经钢球磨粉至细度为11％，混合均匀。研磨过程中热风温度控制在300℃
±
5℃以免发生燃爆
38.4)高温燃烧净化：混合物料送至锅炉中进行完全燃烧，混合物料的燃烧温度达1250℃，炉膛出口温度950℃，挥发份由末端气体净化装置净化后生成脱硫石膏，灰分混入粉煤灰，排放满足环保要求，副产物均外卖。
39.粉煤灰、脱硫石膏重金属毒性浸出检测结果：
40.依据gb5085.3-2007危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别的要求，将掺入质量分数为0.6％的废脱硫剂燃烧后获得脱硫石膏、粉煤灰固体进行预处理，制备成毒性浸出液，再依据qsh003-2018电感耦合等离子体发射光谱法对粉煤灰、脱硫石膏毒性浸出液进行分析：
41.表1检测结果
[0042][0043]
由检测结果可知，废脱硫剂高温燃烧后的灰分未对脱硫石膏、粉煤灰带来负面影响，无环保风险可正常外卖。技术特征：
1.一种废氧化铁脱硫剂的处置方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：1)取出前预处理：将准备置换废脱硫剂的脱硫塔盲堵使其与其他设备隔离，再向塔中通入0.4-0.6mpa的氮气，持续吹扫2-4h，以置换出塔内残余气体；置换过程中排出的废气通入氨水溶液中捕集完h2s气体后再排放至大气中；2)转运：揭开脱硫塔塔罩，逐层卸出塔内的废脱硫剂转运至电厂；3)掺混：用铲车与煤混合，混合后应整体均匀，无肉眼可见的聚团、结块、夹层；再将混合后的废氧化铁脱硫剂均匀平铺于进料皮带，料层厚度为5-10cm，再在其上面加盖一层厚度为30-50cm的燃煤，由皮带送至制粉系统经钢球磨至细度为11％；研磨过程中热风温度控制在300℃
±
5℃以免发生燃爆；4)高温燃烧净化：混合物料喷吹至锅炉中进行完全燃烧，挥发份由末端气体净化装置净化后生成脱硫石膏，灰分混入粉煤灰、炉底灰。2.根据权利要求1所述的废氧化铁脱硫剂的处置方法，其特征在于：所述步骤1)中，废氧化铁脱硫剂的主要化学组分包括40％-60％fes、10％-20％的fe2o3、10％-15％的cao、5％-10％的c，5％-15％的al2o3、mgo。3.根据权利要求1或2所述的废氧化铁脱硫剂的处置方法，其特征在于：所述步骤3)中，燃煤为烟煤、贫煤中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求1或2所述的废氧化铁脱硫剂的处置方法，其特征在于：所述步骤3)中，按废氧化铁脱硫剂：燃煤为0.1-0.5：100的质量比，将废氧化铁脱硫剂与燃煤掺混。5.根据权利要求1或2所述的废氧化铁脱硫剂的处置方法，其特征在于：所述步骤4)中，混合物料的燃烧温度达1200℃以上，炉膛出口温度高于900℃，气体净化装置为石灰石-石膏法湿法脱硫及scr脱硝工艺。
技术总结
本发明公开了一种废氧化铁脱硫剂的处置方法，该方法包括以下步骤：1)取出前预处理：将准备置换废脱硫剂的脱硫塔盲堵使其与其他设备隔离，再向塔中通入氮气，以置换出塔内残余气体；2)转运：逐层卸出塔内的废脱硫剂转运至电厂；3)掺混：用铲车与煤混合，再将混合后的废氧化铁脱硫剂平铺于进料皮带，在其上面加盖一层燃煤，由皮带送至制粉系统磨至细度为11％；4)高温燃烧净化：混合物料喷吹至锅炉中进行完全燃烧，挥发份由末端气体净化装置净化后生成脱硫石膏，灰分混入粉煤灰、炉底灰。本发明利用电厂脱硫脱硝设施，协同处置废脱硫剂，方便、廉价、环保，解决了其大量堆积处置难的问题。解决了其大量堆积处置难的问题。
技术研发人员：刘瑛 张鲁峻 康凌晨 张华 刘聪
受保护的技术使用者：武汉钢铁有限公司
技术研发日：2021.11.22
技术公布日：2022/3/25
声明：
“废氧化铁脱硫剂的处置方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：武汉钢铁有限公司
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2024年11月27日 ~ 29日 
