一种高炉煤气用脱硫剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及大气污染治理技术领域，特别是指一种高炉煤气用脱硫剂及其制备方法。
背景技术
目前，钢铁行业正式进入“超低排放”时代，高炉热风炉、轧钢加热炉、煤气发电等用户均要求燃烧尾气SO2达到超低排放限值，而现有高炉煤气净化流程无法满足SO2控制要求。随着国家对环境保护的日益重视，解决高炉煤气中硫化物含量过高的问题已经迫在眉捷。
高炉煤气总硫含量在50-180mg/m3之间，其中有机硫占75%，以COS为主。高炉煤气脱硫常采用羰基硫水解串联干法脱硫工艺。常用的干法脱硫剂有活性炭、氧化锌、分子筛和氧化铁。活性炭脱硫剂适用于水煤气、半水煤气精脱硫，脱硫时需要水蒸气和氧气，硫容在20%左右，活性炭脱硫剂价格较高。氧化锌脱硫剂适用于天然气、油田伴生气、合成气精脱硫，常温脱硫时硫容在10%左右，脱硫剂价格昂贵。分子筛脱总硫剂可以吸附各种有机硫和无机硫，吸附能力是活性炭的8-9倍，硅胶的10-20倍，但价格昂贵，且原料气中的水蒸气会与硫化物在分子筛表面产生竞争吸附。氧化铁脱硫剂适用于天然气、油田伴生气、合成气、水煤气、半水煤气精脱硫，常温脱硫时硫容在20-50%左右，脱硫剂价格便宜。综合脱硫效果和经济性，多采用氧化铁脱硫剂。
中国专利CN98117729.8“脱硫剂及其制备方法”提供一种硫容大、脱硫精度高、能在液态、气态物料中使用的以Ca2Fe2O5为有效活性组分的脱硫剂的制备方法。其以氧化铁、氢氧化铁和硝酸铁的粉末与氧化钙、氢氧化钙、碳酸氢钙和碳酸钙的粉末为原料，通过混合、挤条成型、干燥、焙烧等工艺制备。但该方法所用原料价格较贵，脱硫剂生产成高；且硝酸铁在焙烧时会分解产生大量的氮氧化物，环保治理压力大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高炉煤气用脱硫剂及其制备方法。
该脱硫剂包括高炉矿渣、钢渣、炼钢厂赤泥、炼铝厂赤泥、有机粘结剂、造孔剂、胶溶剂和水，其中，高炉矿渣、钢渣、炼钢厂赤泥、炼铝厂赤泥、有机粘结剂、造孔剂为干料，按质量比，高炉矿渣和钢渣共占30-55%，炼钢厂赤泥和炼铝厂赤泥共占30-55%，有机粘结剂占1-10%，造孔剂占1-5%，胶溶剂占干料总重的0.5-5%，水占干料总重的20-50%。
其中高炉矿渣和钢渣质量比为1：0.25~4，炼钢厂赤泥和炼铝厂赤泥质量比为1：0.25~4。
机粘结剂为淀粉、田菁粉、羧甲基纤维素中的一种或多种。
造孔剂为木屑。
胶溶剂为冰醋酸、草酸、柠檬酸中一种或多种。
制备该脱硫剂的方法，包括步骤如下：
S1：将高炉矿渣、钢渣、炼钢厂赤泥、炼铝厂赤泥过筛筛分，筛下物作为脱硫剂原料；
S2：将高炉矿渣、钢渣、炼钢厂赤泥、炼铝厂赤泥、有机粘结剂及造孔剂混合；
S3：向S2中混合好的物料加胶溶剂和水捏合；
S4：将S3捏合好的物料挤条成型；
S5：将S4成型好的物料干燥、焙烧，即得到活性组分为铁酸钙的脱硫剂。
其中，S1中的筛子目数为60目；S2中物料的混合时间为10-300min；S3中物料的捏合时间为10-120 min；S5中物料的干燥温度为30-120℃，干燥时间为1-12 h；物料的焙烧条件为650-950℃氧化性气氛中焙烧0.5-24h。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明的原料为固体废弃物，生产的脱硫剂价格便宜、硫容高，解决了钢铁企业固体废弃物排放问题，降低了目前高炉煤气干法脱硫的成本，解决了钢铁企业固体废弃物排放问题，变废为宝，具有显著的经济效益和环境效益，符合国家循环经济的政策要求。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种高炉煤气用脱硫剂及其制备方法。
（1）将高炉矿渣、钢渣、炼钢厂赤泥、炼铝厂赤泥过筛筛分，筛下物作为脱硫剂原料；
（2）将高炉矿渣和钢渣与炼钢厂赤泥和炼铝厂赤泥、有机粘结剂、造孔剂混合，其中高炉矿渣和钢渣占30-55份，炼钢厂赤泥和炼铝厂赤泥占30-55份，有机粘结为淀粉、田菁粉、羧甲基纤维素中的一种或多种，有机粘结剂占1-10份，造孔剂为木屑，造孔剂占1-5份；
（3）将（2）混合好的物料加水捏合，胶溶剂为冰醋酸、草酸、柠檬酸中一种或多种，胶溶剂加入量为干料重量的0.5-5%，加水量为干料重量的20-50%；
（4）将（3）捏合好的物料成型；
（5）将（4）成型好的物料在30-120℃干燥1-12h，然后在650~950℃温度下的氧化性气氛中焙烧0.5-24h，即得到活性组分为铁酸钙(Ca2Fe2O5)的脱硫剂。
具体应用中，过程如下：
1）将25份高炉矿渣、30份钢渣、10份炼钢厂赤泥、30份炼铝厂赤泥和3份淀粉和2份木屑混合30 min。
2）将1）混合好的物料加干料重量2%的冰醋酸和30 %的水捏合40 min；
3）将2）捏合好的物料挤条成型；
4）将3）成型好的物料在80 ℃干燥6 h，然后在800 ℃氧化性气氛中焙烧6 h，即得到活性组分为铁酸钙(Ca2Fe2O5) 的脱硫剂。
所得铁酸钙脱硫剂堆密度为1.08 kg/L，径向抗压碎强度为128 N/cm，穿透硫容为28 wt%。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
