燒結(jié)煙氣脫硫灰中亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化機(jī)制與資源化基礎(chǔ)研究結(jié)題摘要

本項(xiàng)目針對(duì)高堿性燒結(jié)煙氣脫硫灰中鈣系化合物組份定量分析方法的研究開(kāi)展了大量的實(shí)驗(yàn)研究工作，建立了一套有效、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)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(guò)測(cè)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(jì)算其回收率與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)進(jìn)行分析方法的評(píng)價(jià)，并通過(guò)實(shí)際脫硫灰樣品進(jìn)行方法驗(yàn)證，最終確定了各物相適用的檢測(cè)方法。項(xiàng)目重點(diǎn)對(duì)碘量法測(cè)量高堿性燒結(jié)煙氣脫硫中亞硫酸鈣含量的影響因素進(jìn)行了研究，探討了加酸順序、酸化劑種類、溶液pH值等因素對(duì)測(cè)試結(jié)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(zhǔn)確測(cè)定脫硫灰中亞硫酸鈣含量，并能有效掩蔽Fe3 對(duì)I-的氧化作用造成的碘滴定“回藍(lán)”現(xiàn)象。研究通過(guò)改進(jìn)用乙二醇測(cè)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?jiān)M(jìn)行酸分解，再通過(guò)測(cè)量酸的消耗量來(lái)準(zhǔn)確定量分析CaCO3的方法；研究對(duì)國(guó)標(biāo)GB/T 5484-2000《石膏化學(xué)分析方法》中硫酸根的測(cè)量方法進(jìn)行了改進(jìn)，先加入一定量過(guò)氧化氫將亞硫酸鹽全部氧化為硫酸鹽，用重量法測(cè)量總硫酸根含量，再扣除亞硫酸鹽中SO3含量，計(jì)算出(CaSO4.2H2O CaSO4）所含的硫酸根量；各分析的準(zhǔn)確度均達(dá)到95%以上，取得了良好的研究成果。本項(xiàng)目還對(duì)利用綜合熱分析儀器進(jìn)行Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3.0.5H2O三種可分解物相定量分析的可行性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，由于CaSO3.0.5H2O在升溫過(guò)程中會(huì)發(fā)生脫水反應(yīng)、氧化或分解反應(yīng)，其反應(yīng)溫度點(diǎn)與Ca(OH)2、 CaCO3的分解溫度有交叉，因此利用TG-DTG-DSC對(duì)脫硫灰三種可分解鈣系物相定量分析準(zhǔn)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(jìn)行物相組成的判定。 2100433B

隨著我國(guó)控制和削減SO2排放力度的不斷加大，鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣脫硫進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，由此產(chǎn)生的大量脫硫灰渣的資源化應(yīng)用成為急需解決的一個(gè)重要課題。本項(xiàng)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(duì)燒結(jié)煙氣脫硫灰長(zhǎng)期穩(wěn)定性與有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變的影響，評(píng)價(jià)其在資源化應(yīng)用中的潛在危害；重點(diǎn)開(kāi)展燒結(jié)煙氣脫硫灰中亞硫酸鹽常溫催化氧化方法與轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)研究，揭示其氧化轉(zhuǎn)變機(jī)理，在改性過(guò)程中尋找經(jīng)濟(jì)、有效的轉(zhuǎn)化途徑；同時(shí)對(duì)改性脫硫灰對(duì)水泥等建筑材料性能的影響機(jī)理進(jìn)行分析研究，為燒結(jié)煙氣脫硫灰的資源化應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。該研究成果將顯著提高燒結(jié)煙氣脫硫灰的研究與應(yīng)用水平，對(duì)燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生強(qiáng)大的推動(dòng)作用和深遠(yuǎn)的影響。