《燒結球團半干法脫硫灰改質后的產品標準》征求意見稿

ICSXXXXXX

CCSXXXX

團體標準

T/CIECCPAXXX—202X

燒結球團半干法脫硫灰改質后的產品標準

（征求意見稿）

202X–XX–XX發(fā)布202X–XX–XX實施

中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產協(xié)會發(fā)布

T/CIECCPAXXX—202X

燒結球團半干法脫硫灰改質后的產品標準

1范圍

本文件規(guī)定了冶金工業(yè)用燒結球團半干法脫硫灰、脫硫石膏的術語和定義、分類于等級、要求、實驗

方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝、運輸與貯存。

本文件適用于冶金工業(yè)用燒結球團半干法脫硫灰（CaSO3）。

本文件適用于冶金工業(yè)用燒結球團濕式脫硫石膏（CaSO4·2H2O）。

本文件適用于冶金工業(yè)用燒結球團半干法脫硫灰改質后的產品（CaO和SO3）。

本規(guī)范適用于其他工業(yè)領域副產石膏的資源化利用，其他工業(yè)領域副產石膏的資源化利用可參照執(zhí)

行。

2規(guī)范性引用文件

本文件的應用，分別引用了下列文件的部分內容：

GB/T176-1996《水泥化學分析方法》

GB/T5483-2008《天然石膏》

GB/T5484-2000《石膏化學分析方法》

GB/T37321-2019《石膏及石膏制品中形態(tài)硫化學分析方法》

GB/T37785-2019《煙氣脫硫石膏》

HJ179-2018《石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工程通用技術規(guī)范》

HJ2052-2016《鋼鐵工業(yè)燒結機煙氣脫硫工程技術規(guī)范濕式石灰石/石灰-石膏法》

JC/T2074-2011《煙氣脫硫石膏》

JC/T2437-2018《煙氣脫硫石膏化學分析方法》

3術語和定義

本文件的下列術語和定義參照了GB/T5483-2008《天然石膏》、GB/T37785-2019《煙氣脫硫石

膏》、JC/T2074-2011《煙氣脫硫石膏》、HJ179-2018《石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工程通用技術

規(guī)范》和HJ2052-2016《鋼鐵工業(yè)燒結機煙氣脫硫工程技術規(guī)范濕式石灰石/石灰-石膏法》。

3.1半干法脫硫灰semi-drydesulfurizationash

通過半干法煙氣脫硫工藝處理得到的堿性固體廢棄物，由脫硫反應產物、未反應的脫硫吸收劑和煙

道飛灰組成，主要含有CaSO3（以CaSO3·1/2H2O形式為主）、CaSO4、CaO以及Ca(OH)2等。

3.2石膏gypsum

在形式上主要以二水硫酸鈣（CaSO4·2H2O）存在。

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3.3燒結脫硫石膏sinteringfluegasdesulfurizationgypsum

燒結過程中排放的廢氣經脫硫凈化處理而得到的一種石膏。

3.4煙氣脫硫石膏fluegasdesulfurizationgypsum

采用石灰或石灰石濕法脫除煙氣中二氧化硫時產生的，以二水硫酸鈣為主要成分的副產品。

3.5天然石膏naturalgypsum

由兩個結晶水的硫酸鈣復合而成。

3.6工業(yè)副產石膏industrialby-productgypsum

工業(yè)生產排出的以硫酸鈣為主要成分的副產品的總稱。

3.7石膏分解率gypsumdecompositionrate

CaSO4已分解為主副產物CaO和CaS的部分占原有CaSO4量的百分率，即剩余CaSO4的量占原有CaSO4的

百分率：

(???+???)=????????????(1)

?=(4)×100%

?????????4

3.8脫硫效率desulfurizationefficiency

煅燒固體產物中的硫總量與反應前原料中的硫總量百分比，煅燒硫總量包含分解副產硫化鈣和未反應

的硫酸鈣中硫的質量。按公式（2）計算石膏脫硫率（Ds）:

?.?(before)??.?(after)(2)

?%=100×

??.?(before)

T.S(before)?煅燒前原料中硫的質量，kg；

T.S(after)?煅燒后產物中硫的質量，kg；

Ds?石膏脫硫率，%。

3.9殘硫量residualsulfur

生成固體產物中的硫含量，該值小于0.05%，則可作為燒結添加劑或者轉爐化渣劑的原料，提高生產

效益。該值的大小由固體產物經過化學成分檢測分析直接獲取。

4試驗原料與方法

4.1試樣

試樣按照配比方案混合均勻180min，在105oC烘箱內干燥12h，恒重后再行試驗。

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4.2試驗條件

試驗在立式管式高溫實驗爐中進行，升溫至預定反應溫度1100oC，然后將混好的試樣放入坩堝中，

再將坩堝放入管式爐中。氬氣保護條件下1，先向管中以500mL/min的流量通氬氣，然后將坩堝中的樣品

送入已升溫至預定溫度的管式爐中，反應一段時間后取出坩堝，冷卻至室溫，最后取出樣品，即得到最終

的產物。

目前，以冶金工業(yè)燒結球團脫硫灰/石膏為原料一步法制備鐵酸鈣的適宜工藝條件為：惰性氣氛下，

在1150oC下保溫3-4h，n(CaO)/n(Fe2O3)=0.9~1.1,配碳量20~25%。

4.3化學組成

采用X射線熒光光譜分析儀進行化學分析，參照JC/T2437-2018《煙氣脫硫石膏化學分析方法》。其

中氧化鉀和氧化納的測定，按照GB/T176-1996《水泥化學分析方法》進行測定。

4.4硫含量

采用紅外碳硫分析儀進行檢測，按照GB/T37321-2019《石膏及石膏制品中形態(tài)硫化學分析方法》進

行測定。

4.5物相組成

采用X-射線衍射（X-RayDiffraction）分析各原料和焙燒后產物的化學組成。

4.6形貌觀察

采用電子掃描顯微鏡-能譜分析（ScanningElectronMicroscope-EnergyDispersiveSprectrometer

Analysis）分析觀察產物的微觀形貌，并對點、線、面進行掃描。

4.7粒度的測定

采用激光粒度分析儀對原料和焙燒后的產物進行分析。

4.8含水率的測定

采用干燥失重法原理，按照GB/T5484-2000《石膏化學分析方法》規(guī)定方法進行測定。計算結果精確

到0.01%。

5技術原理及工藝

5.1技術原理

以半干法脫硫灰為原料，通過濕法脫硫技術制備脫硫石膏的反應機理如下：

????3+??2+1/2?2?=????3?1/2?2?+??2↑（1）

????3?1/2?2?+??2+2?2?=??(???3)2（2）

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2????3?1/2?2?+?2+3?2?=2????4?2?2?（3）

??(???3)2+1/2?2+?2?=????4?2?2?+??2↑（4）

以濕法脫硫石膏為原料，一步生成鐵酸鈣的制備機理分為以下幾個階段的反應：

????4?2?2?=????4+2?2?（5）

3??2?3+?=2??3?4+??↑（6）

2????4+??2?3+?=2??2↑+??2↑+2??????2?3（7）

?+??2↑=2??↑（8）

????4+??↑=???+??2↑+??2↑（9）

生成的鐵酸鈣產物配入燒結可以提高燒結礦質量，此外控制硫含量較低時可以作為轉爐煉鋼化渣劑提

高脫磷效果。生產過程中產生SO2經收集可用于制作硫酸和硫磺等具有高經濟性的化學產品，具有顯著的

環(huán)保和經濟價值。

5.2技術要求

燒結脫硫灰中除氧化鐵和氧化鈣以外，還含有二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鎂、堿金屬氧化鉀、氧化

納等。冶金工業(yè)燒結球團半干法脫硫灰改質后的理化指標應符合表1規(guī)定。

含水Na2O+K2O,CaSO4·2H2OCa2Fe2O5,m(Fe2O3)

類別S,%C,%粒度,μm

量,%%,%%/m(CaO)

冶金工業(yè)燒結球團半干法

1~510~20<0.385~95—<0.5—13~30

脫硫灰

冶金工業(yè)燒結球團濕式脫

10~1510~20<0.385~95—<2.85—<74

硫石膏

冶金工業(yè)燒結球團半干法

<10<0.3<0.3—>95—<0.1<3mm

脫硫灰改質后產品

6檢驗規(guī)則

6.1出廠檢驗

出廠檢驗項目包括化學組成、硫含量、鐵酸鈣含量、C含量、粒度等。

6.2取樣和制樣

連續(xù)生產產品時，每2h采取樣品約5kg，一半送檢，一半備份。

抽樣時，用取樣機、取樣鏟或鐵鍬均勻截取產品流，每次