具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

气化炉渣是煤在气化炉中燃烧气化后的固体残留物，煤气化过程中，燃烧生成的大量气体从煤中逸出，因此在炉渣内部形成气体甬道，使气化炉渣具有疏松多孔结构，比表面积大，残碳的存在使其具有和活性炭近似的性能，因此气化炉渣具有多孔结构且碳含量较高的特点。但是气化炉渣水含量较高、固体颗粒较细：如将其直接干燥掺烧，会造成扬尘，产生粉尘危害；如将其直接与煤掺拌送锅炉掺烧，又会造成掺拌物水分过高，影响皮带运输，同时会与煤结块，会造成下料口堵塞。

如果能有效的回收气化炉渣中碳的热量。回收后，既可以充分利用能源，减少能耗，还能使最终固体废物减少，实现废物的减量化、资源化和无害化。所以资源化利用的方案即要寻求能降低气化炉渣水分，又能使其固化且不产生粉尘路径。通过试验，采用氧化钙与气化炉渣按照一定比例混合，可将气化炉渣很好的固化，形成松散状物体。

为实现本发明的上述目的，特采用以下的技术方案。

第一方面，本发明实施例提供一种气化炉渣的资源化处理方法，将气化炉渣与生石灰按照质量比为89-92:8-11搅拌混合均匀，实现气化炉渣的固化。

本发明实施例提供一种气化炉渣的资源化处理方法，其是将气化炉渣与生石灰按照一定的质量比混合，这是由于发明人很好的利用了两者的特性，气化炉渣具有多孔结构且碳含量较高、水含量较高的特点，生石灰可以吸收水分，因此就可以有效的降低气化炉渣中的水分(反应吸水、同时放热蒸发水分)，降低了气化炉渣中的水分，解决了气化炉渣中水分较高的问题；并且生石灰吸收水分变成熟石灰，同时熟石灰与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，将气化炉渣很好的固化，解决了气化炉渣粉尘飞扬的问题，并且形成松散状物体，便于掺烧，可见本发明实施例的方法可以很好的解决气化炉渣脱水、固化、粉尘飞扬的问题。此处伴随的主要化学反应为：

CaO+H₂O＝Ca(OH)₂(同时放热)，Ca(OH)₂+CO₂＝CaCO₃+H₂O。

在可选的实施方式中，将气化炉渣与生石灰按照质量比为89:11进行混合。

在可选的实施方式中，将气化炉渣与生石灰按照堆堆混合的方法进行混合。

在可选的实施方式中，将气化炉渣与生石灰按照质量比为89-92:8-11搅拌混合均匀，得到气化炉渣与碳酸钙的第一混合物，实现气化炉渣的固化。

第二方面，本发明实施例提供一种气化炉渣的资源化利用的流程，将燃料煤与气化炉渣资源化处理得到的第一混合物按照质量比为9-11：1拌混合得到第二混合物，然后将第二混合物送入炉内掺烧。

本发明实施例提供一种气化炉渣的资源化利用的流程，将气化炉渣与氧化钙最终掺拌物送锅炉掺烧，在气化炉渣的资源化利用的时选择生石灰的原因还在于：发明人的目的是有效利用气化炉渣，不仅是为了使其进行固化，更重要的是回收其中碳的热量，即可以代替部分的燃煤进行燃烧，燃烧过程中，直接回收能源减少燃料煤使用，实现气化炉渣的减量化。混掺物进入炉内焚烧，产生的氧化钙可以与二氧化硫发生反应，最终形成硫酸钙，起到一定的炉内脱硫作用，同时减少后续脱硫中液氨的使用。其伴随化学反应如下：

CaCO₃(炉内高温)＝CaO+CO₂，CaO+SO₂＝CaSO₃，2CaSO₃+O₂＝2CaSO₄。

将固化的气化炉渣与燃料煤得到混合煤进行掺烧，不仅回收了气化炉渣的中碳的热量，实现能源回收利用，减少了煤的使用量，而且燃烧过程中还顺带进行炉内脱硫，起到炉内脱硫作用，减少了后续脱硫工段液氨的使用量。

在可选的实施方式中，将气化炉渣和生石灰按照89-92:8-11进行混合、搅拌，得到第一混合物。

将气化炉渣与生石灰按照质量比为89-92:8-11进行混合，继续提高生石灰的比例，会出现大量的结块，不利于燃烧利用，由于实际生产过程中，气化炉渣不断的产生，本发明实施例提供的方案以实际利用为主，因此将产生的气化炉渣与生石灰混合之后，然后混合好的气化渣与燃料煤，通过煤渣混合机混合，然后静置。混合好的煤按照原工艺流程通过皮带等设备，最终送进锅炉燃烧。因此静置时间以输送至锅炉之前为准，一般为5-6h。

在可选的实施方式中，气化炉渣和生石灰按照89:11搅拌混合均匀，得到气化炉渣与氧化钙的第一混合物。

在可选的实施方式中，将燃料煤与第一混合物按照质量比为9-11:1搅拌混合均匀，得到第二混合物。

将燃料煤与第一混合物按照质量比为9-11:1搅拌混合均匀，得到第二混合物，在实际生产过程中，不同的燃料煤的发热量不同，将高热量的燃料煤与低发热量的第一混合物进行混合，由于锅炉内燃烧时对发热量有要求，发热量太低锅炉负荷起不来，因此本发明中实践过程中以9-10:1搅拌混合均匀，得到第二混合物，进行掺烧。

在可选的实施方式中，将燃料煤与第一混合物按照质量比为10:1搅拌混合均匀，得到第二混合物。

在可选的实施方式中，第一混合物与燃料煤采用堆锥方法进行混合。

在可选的实施方式中，将第二混合物送入炉内掺烧时，氧化钙与炉内燃烧释放的二氧化硫反应形成硫酸钙，以使燃烧形成的部分二氧化硫脱除。

在可选的实施方式中，将气化炉渣和生石灰质量比为89-92:8-11搅拌混合均匀，得到含碳酸钙和气化炉渣的第一混合物；然后将燃料煤与第一混合物按照质量比为9-10:1充分混合得到第二混合物；再将第二混合物按照原工艺流程送入炉内掺烧。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明以下实施例中，原材料来源、组分、制备和实验方法与对比例相同。

气化炉渣的性质：

气化炉渣为黑色泥状物，含水量较高，其固体物质颗粒较细，对气化炉渣水含量、发热量、碳含量等进行分析，分析数据如下表1所示：

表1

对以上的气化炉渣进行资源化利用的方法：

将气化炉渣与生石灰按照一定比例混合，经过静置，实现气化炉渣的固化。以下实施例1-5为将气化炉渣和氧化钙掺拌，其掺拌分析数据如下。

表2

从以上的表2可以看出，由于燃料煤具有较高的发热量，而掺杂的生石灰没有发热量，随着气化炉渣中掺杂的氧化钙的掺拌的比例的提高，混合料的收到基低位发热量降低，气化炉渣逐渐接近颗粒状，实现锅炉渣固化，不产生粉尘的状态。

以上本发明实施例1-5中考察了气化炉渣与氧化钙的质量比在86-98:2-14的范围内掺渣料的整体状态，掺渣料的整体状态参见图1-图5，在实施例1中两者的比例为98:2，气化炉渣中的水分没有被充分吸收，整体呈现泥浆状的状态，不利于和燃料煤混合燃烧，进一步提高生石灰的比例，掺杂料中的水分减少逐渐变成干燥的颗粒，如实施例4中两者的比例为89:11，气化炉渣刚好被固定，没有很多的水分，也没有大的结块，状态与燃料煤相似，容易与燃料煤混合均匀进行燃烧，再提高氧化钙的比例如实施例5，气化炉渣的结块严重，大块的结块不利于后续与燃料煤的混合，混合后不均也不利于燃烧。

实施例6

对以上经固化的气化炉渣资源化利用的流程如下，参见图6：

气化炉渣送至暂存库(暂存库设在燃料煤仓)，通过搅拌机，将气化炉渣和生石灰按照89：11的比例进行混合、搅拌，经过静置，变成碳酸钙和气化炉渣的第一混合物(第一混合物的外观形貌参见图4)。将第一混合物与燃料煤，通过煤渣混合机(采用堆锥方法进行混合)按比例充分混合，燃料煤和混合好的气化炉渣混合比例为10：1得到第二混合物。第二混合物即混合煤按照原工艺流程通过皮带、其他输送设备等，最终送进锅炉燃烧。

根据锅炉运行的实际情况(每年锅炉用煤约为120万吨，按照每月掺烧1万吨混掺物进行掺烧试验)，将气化炉渣与氧化钙混掺物与煤按照1:10进行掺烧试验，掺烧后不影响锅炉运行。同时对不掺烧和掺烧的烟气数据进行对比，掺烧物可以起到炉内脱硫作用。具体烟气数据见下表3：

表3

以上表3中掺烧前的硫含量为燃料煤进行燃烧，测得燃烧释放的其烟气中的硫含量为1.02Std％，将燃料煤与固化后的气化炉渣混合得到混合煤进行燃烧，测得其燃烧释放的烟气中的硫含量为0.95Std％，可以看出，将燃料煤与固化后的气化炉渣混合得到混合煤进行燃烧，混合物中的碳酸钙被加热生成氧化钙，氧化钙在炉内与二氧化硫反应，最终形成硫酸钙，起到炉内脱硫作用。

进一步的，通过计算，按照以上比例掺烧，每年可减少12万吨炉渣填埋量，同时减少运费和填埋费等。

综上，本发明实施例提供了一种气化炉渣的资源化处理方法和利用流程，处理方法为：将气化炉渣与生石灰按照质量比为混合，经过静置，将气化炉渣进行固化，经过固化的气化炉渣解决了扬尘的问题，其次，将经过固化的气化炉渣与燃煤混合送入锅炉进行掺烧，直接回收能源减少燃料煤使用，实现气化炉渣的减量化。同时混掺物进入炉内焚烧，产生的氧化钙可以与二氧化硫发生反应，最终形成硫酸钙，起到一定的炉内脱硫作用，同时减少后续脱硫中液氨的使用。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。