冶金含硫爐渣的氧化焙燒脫硫研究.pdf

1、爐渣是冶金過(guò)程中最主要的固體廢棄物之一，我國(guó)每年排放爐渣超過(guò)2億噸，如此巨大的排放量加上逐年累積，對(duì)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為配合國(guó)家低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求及國(guó)家節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)施，提高爐渣利用率和利用水平具有重要意義。含硫爐渣在循環(huán)利用過(guò)程中存在硫元素的累積效應(yīng)，限制了其循環(huán)利用率，研究含硫爐渣的脫硫方法是提高其循環(huán)利用水平的有效途徑。
　　本文首先研究確定了含硫爐渣中硫的主要賦存狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上，采用高溫同步差熱熱分

2、析儀、高溫氣氛爐對(duì)CaS粉末進(jìn)行了可控焙燒，研究了CaS相的高溫反應(yīng)機(jī)理，為含硫爐渣焙燒脫硫提供了理論基礎(chǔ)。研究得到以下結(jié)論:
　　(1)含硫渣中硫以CaS相單獨(dú)存在，或部分置換鋁酸鈣中的氧化鈣形成Ca12Al14O32S相。
　　(2) CaS在氧化性氣氛下焙燒呈現(xiàn)不同反應(yīng)特性。在700～900℃之間，CaS首先氧化生成CaSO4，在900～1100℃之間，生成的CaSO4與殘余的CaS發(fā)生固-固反應(yīng)生成CaO。
　

3、　(3)溫度、粒度及氧分壓對(duì)CaS焙燒反應(yīng)影響較大，提高溫度以及氧分壓可以提高CaSO4的轉(zhuǎn)化率;CaSO4和CaS的固-固反應(yīng)速率隨溫度升高而增大。1100℃純惰性氣氛下，反應(yīng)40 min后固-固反應(yīng)進(jìn)行較為徹底。
　　(4)最佳的焙燒方式為，高氧條件下焙燒一定時(shí)間后使硫化鈣部分轉(zhuǎn)變成硫酸鈣，再通過(guò)硫酸鈣與殘余硫化鈣的固-固反應(yīng)生成氧化鈣，硫以氣相形式脫除。具體參數(shù)如下:900℃，氣氛氧氣濃度為21％條件下焙燒60 min，再升