燒結煙氣脫硫灰中亞硫酸鈣轉化機制與資源化基礎研究

本項目針對高堿性燒結煙氣脫硫灰中鈣系化合物組份定量分析方法的研究開展了大量的實驗研究工作，建立了一套有效、簡便、準確的干法煙氣脫硫灰中主要物相組成的定量分析方法。通過測量脫硫灰模擬樣品中的CaSO3?0.5H2O、CaO Ca(OH)2、CaCO3、SO42-各物相含量、計算其回收率與測量標準偏差來進行分析方法的評價，并通過實際脫硫灰樣品進行方法驗證，最終確定了各物相適用的檢測方法。項目重點對碘量法測量高堿性燒結煙氣脫硫中亞硫酸鈣含量的影響因素進行了研究，探討了加酸順序、酸化劑種類、溶液pH值等因素對測試結果的影響；研究確定的先加碘后加酸，用磷酸做酸化劑，控制滴定溶液的pH值范圍在1.5~2.5的碘量法，可以準確測定脫硫灰中亞硫酸鈣含量，并能有效掩蔽Fe3 對I-的氧化作用造成的碘滴定“回藍”現(xiàn)象。研究通過改進用乙二醇測定游離鈣的方法，確定了CaO Ca(OH)2定量分析方法，并提出將萃取CaO Ca(OH)2后的殘渣進行酸分解，再通過測量酸的消耗量來準確定量分析CaCO3的方法；研究對國標GB/T 5484-2000《石膏化學分析方法》中硫酸根的測量方法進行了改進，先加入一定量過氧化氫將亞硫酸鹽全部氧化為硫酸鹽，用重量法測量總硫酸根含量，再扣除亞硫酸鹽中SO3含量，計算出(CaSO4.2H2O CaSO4）所含的硫酸根量；各分析的準確度均達到95%以上，取得了良好的研究成果。本項目還對利用綜合熱分析儀器進行Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3.0.5H2O三種可分解物相定量分析的可行性進行了研究，結果表明，由于CaSO3.0.5H2O在升溫過程中會發(fā)生脫水反應、氧化或分解反應，其反應溫度點與Ca(OH)2、 CaCO3的分解溫度有交叉，因此利用TG-DTG-DSC對脫硫灰三種可分解鈣系物相定量分析準確度較差，不適合做為定量分析的方法，但可以作為快速定性分析方法進行物相組成的判定。 2100433B

隨著我國控制和削減SO2排放力度的不斷加大，鋼鐵企業(yè)燒結煙氣脫硫進入了快速發(fā)展時期，由此產(chǎn)生的大量脫硫灰渣的資源化應用成為急需解決的一個重要課題。本項目從高堿性脫硫灰的物相組成與亞硫酸鹽的定量分析方法研究入手，深入系統(tǒng)地研究常溫環(huán)境條件改性對燒結煙氣脫硫灰長期穩(wěn)定性與有毒有害物質(zhì)轉變的影響，評價其在資源化應用中的潛在危害；重點開展燒結煙氣脫硫灰中亞硫酸鹽常溫催化氧化方法與轉化動力學研究，揭示其氧化轉變機理，在改性過程中尋找經(jīng)濟、有效的轉化途徑；同時對改性脫硫灰對水泥等建筑材料性能的影響機理進行分析研究，為燒結煙氣脫硫灰的資源化應用提供理論指導。該研究成果將顯著提高燒結煙氣脫硫灰的研究與應用水平，對燒結煙氣脫硫技術與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生強大的推動作用和深遠的影響。