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生產水泥時通過改變原料來脫硫是否可行

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生產水泥時通過改變原料來脫硫是否可行

水泥生產線中煅燒礦物的環節產 生硫成分幾乎是難以避免的,這并不是因為工藝設計的原因,而主要在于礦物本身及燃料中。硫成分流入和存在狀態在下文中有詳細介紹,這里暫略去。水泥行業的 脫硫環保問題一直是世界上重點關注的問題,對我國來說,脫硫任務艱巨,環保節能要挖掘的技術,需要達到的目標還有很遠。但如果做好環保并有效利用三廢,那 么,企業在經濟性方面也將得到巨大的實惠。河南達嘉礦機專注于回轉窯、煤氣發生爐等成套水泥設備的設計制造,在此將用多篇專題來講述水泥生產脫硫技術。

歐美國家水泥企業對SO2排放的關注早于中國企業。按照GB4915-2004《水泥工業大氣污染物排放標準》規定,自2010年1月1日起, 現有水泥窯及窯磨一體機排氣筒中的S02最高允許排放濃度為200mg/m3,單位產品排放量不得超過0.6kg/t。我國眾多水泥企業S02減排任務愈 加艱巨,一些企業每年S02排污費用高達幾百萬元。本文將總結國際水泥行業對S02形成的研究結果以及降低S02排放的各種方法。

x水泥生產線降低S02排放的措施很多,主要分為三類:

水泥生產線自身的S02脫除。

改變水泥生產工藝。

采取額外的S02脫除技術。

如前所述,水泥窯系統中存在合適的條件可以脫除S02,脫 除效率與生料硫堿比、原料中硫的存在形態有很大關系。同時如果生料磨采用預熱器廢氣作烘干熱源,會進一步脫除50%~70%的S02。從工藝角度來講,控 制燒成帶的C0、O2含量及火焰形狀有利于降低S02排放。改變原料硫含量和調節硫堿比均可以降低S02排放,但改變原料通常在經濟上是不可行的。

硫的引入和存在形態

一、原料硫

  水泥生產所用原料中的硫化物大部分為黃鐵礦和白鐵礦(兩者均為FeS2),還有一些單硫化物(如FeS)。原料中的硫酸鹽主要包括石膏 (CaS04·2H20)和硬石膏(CaS04),這兩種礦物在低于燒成帶溫度下很穩定。原料中存在的硫酸鹽大體上都會進入窯系統。硫化物,比如硫鐵礦, 會在500-600℃發生氧化生成S02氣體,主要發生在第二級旋風筒。

  二、燃料硫

  燃料中的硫的存在形式和原料中的一樣,有硫化物、硫酸鹽還有有機硫。燃料在分解爐或者回轉窯燃燒,而分解爐存在大量的活性Ca0,同時分解爐的 溫度正是脫硫反應發生的最佳范圍,因此燒成帶產生的S02氣體可以在分解爐被Ca0吸收或者在過渡帶和燒成帶與堿結合生成硫酸鹽。也就是說正常情況下,燃 料中的硫很少會影響到硫的排放。但是以下這些情況下會出現例外:

  1、燃料的燃燒是在還原狀況下進行的。

  2、生料易燒性很差,燒成帶溫度被提得很高。

  3、硫堿比明顯偏高。

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