煤气脱硫剂废弃物的综合利用研究

泛霜实验用水的颜色变化见图23。对照图20可以看出，掺入石灰脱硫剂后，水的颜色明显变得更清亮，说明在原料中加入石灰起到了一定的脱硫效果。鉴于在加入石灰的过程中，废料要释放出浓烈的氨气，建议脱硫剂废料进入烧结砖生产企业前加入少量石灰进行处置。按本试验废料掺入10%，同时砖的强度达到20MPa，Ca(OH)2掺量0．35%折算，石灰加入量可为废料的3.5%。

图23掺入石灰后泛霜试验用水的颜色

9)干燥过程中单质硫的析出。在对试件进行干燥时，除了有气味外，另外还有单质硫析出，从试验室的干燥设备可以明显的看出(见图24)。

图 24 试件干燥时析出的单质硫

为了防止在生产过程的干燥环节析出过多的单质硫，建议在废料排出后加热废料，一是排除废料的水分便于粉碎，二是预先去除(回收)废料中的硫，减少在生产过程中硫的析出。

3结论和建议

3．1结论

1)脱硫剂废料用于制作烧结砖，产品的性能可以满足标准要求。

(1)强度性能。烧结实心砖最基本的指标为抗压强度，《烧结普通砖》(GB5101)标准要求的最低强度等级为MU10。本次试验的两种页岩在废料掺量不大于10%的前提下，烧结温度在950℃～1050℃范围内的抗压强度为13．76～28．59MPa;通过提高烧结温度，废料掺量可以达到20%和30%。

( 2) 石灰爆裂。废料的掺入没有额外的石灰爆裂危害。

( 3) 泛霜。随废料的掺入，泛霜更严重，但总体上为中等泛霜，符合标准要求。

( 4) 抗风化性能。抗风化性能包括吸水率、饱和系数和冻融试验，当吸水率( 大于20%) 、饱和系数( 大于0.8) 不能满足标准要求时，最后以冻融试验来判定砖的抗风化性能。掺入废料后可以改善砖的饱和系数，一般来讲，饱和系数小于0.8，冻融试验即可满足标准要求。

2) 在原料中加入石灰，会降低砖的强度，但可以起到一定的脱硫效果。

( 1) 加入石灰脱硫剂后，泛霜试验用水更清亮。

( 2) 控制脱硫剂掺入量( 按 Ca(OH)2计不大于原料总量的0.39%，或者说，全部采用石灰水配料) ，砖的强度可以达到10MPa 以上。

3) 在制砖原料中加入废料，对砖的质量有一定的负面影响。

( 1) 降低砖的强度。

( 2) 泛霜程度更明显，泛霜用水颜色异常。

( 3) 在干燥过程中有单质硫析出，在焙烧过程中有刺鼻气味产生。

4) 脱硫剂废料用于制作烧结砖的正面作用。

( 1) 可以代替部分页岩原料。

( 2) 由于废料有部分热值，可以代替部分燃料，但掺入废料同时，成型水分增大，干燥时排除这部分水分需要额外的能耗: 水在 100 ℃ 的汽化热为 536 kcal/kg，按废料掺入 10%，成型水分增加 4%计: 增加热量 =0.1×341 =34.1kcal/kg 原料; 耗用热量= 0.04×536= 21.4kcal/kg 原料。

5) 脱硫剂废料用于制作烧结砖，对页岩原料有一定的选择性。

6) 脱硫剂废料与碱性物质会发生化学反应释放出浓烈的氨气。

3．2 建 议

1)脱硫剂废料用于制作烧结砖前，在废料的排出过程预先进行脱氨和脱硫处置。

( 1) 加入石灰，加入量可为废料的3.5%左右。该处置可以释放其中的氨，避免在生产配料过程加入对生产环境的影响; 如果生产中不加入石灰，氨在干燥和焙烧环节照样会释放出来。

( 2) 进行脱水干燥，可以减少在生产干燥环节析出单质硫，有助于解决粉碎环节水分过高的问题。

( 3) 通过专门的化工脱硫方式脱硫( 脱出的硫可以回收) ，可以减少在生产干燥环节析出单质硫。

2)废料掺入量不宜过大。从砖的基本性能 ( 强度 ) 来讲，在1050 ℃ 焙烧温度下掺入30%的废料是可行的，但从焙烧后砖体的形态、颜色、泛霜、浸出产物以及干燥过程单质硫的析出和焙烧时的气味来讲，掺入量不宜过大，建议掺入5%～ 10%为佳。具体生产时，最好从 5% 开始掺入，逐步增加比例。

3)由于脱硫剂废料含硫量高，在生产环节，脱硫的环保设施负荷增大，在利用脱硫剂废料时必须要考虑相应的技术对策。

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