摘要：燒結煙氣是鋼鐵行業(yè)的主要污染物，成為鋼鐵企業(yè)SO2減排的重點，減排形勢日趨嚴重，而隨之產(chǎn)生的大量脫硫灰的綜合利用成為急需解決的問題。介紹了燒結煙氣脫硫灰的產(chǎn)生、特性以及污染現(xiàn)狀，總結了當前國內(nèi)外對脫硫灰綜合利用的現(xiàn)狀和利用過程中存在的問題，并提出了燒結煙氣脫硫灰用作新型膠凝材料或者復合微粉的新途徑，從而使之變廢為寶。

　　2009年，我國粗鋼產(chǎn)量約為5.678億噸[1]，預計2010年我國粗鋼產(chǎn)量將達到6.2億、燒結礦7.6億t、球團礦1.5億tSO2的排放也將達到127萬t，我國鋼鐵行業(yè)燒結工序SO2的排放量占鋼鐵行業(yè)SO2總排放量的40%～80%[2]，如果以2004年噸燒結礦排放SO2的標準進行測算，在不采取新的脫硫措施情況下，燒結工序排放SO2將達到709920噸，比2004年增加86.5%。

　　因此控制燒結機生產(chǎn)過程中SO2的排放，既是鋼鐵企業(yè)SO2污染控制的重點，同時對于實現(xiàn)“十一五”鋼鐵行業(yè)SO2減排目標和“十二五”減排規(guī)劃具有重要的意義。作為國家和地方政府的重點環(huán)保任務，鋼鐵企業(yè)配套建設燒結煙氣脫硫項目已勢在必行。由于半干法脫硫工藝具有投資低、占地小、耗水少、對設備腐蝕小、副產(chǎn)物為干態(tài)、無廢水產(chǎn)生、工藝簡單等優(yōu)點，能很好地克服濕法脫硫工藝的一些問題和不足，半干法脫硫工藝已逐漸成為燒結煙氣脫硫的主導方向。隨著半干法煙氣脫硫項目的上馬，同時也會帶來脫硫灰的利用問題，當然脫硫灰的綜合利用成為當前關注的熱點。

　　為了尋找適合脫硫灰特點的高效便捷的利用形式，分析了燒結煙氣脫硫灰的產(chǎn)生、污染和利用現(xiàn)狀，并提出了將脫硫灰進行改性處理后用于制備復合膠凝材料的新思路，將有望解決脫硫灰大量堆存帶來的問題。

　　1脫硫灰的特性

　　1.1半干法脫硫灰的產(chǎn)生

　　脫硫灰是半干、干法煙氣脫硫產(chǎn)生的固體廢棄物，而燒結煙氣脫硫灰是燒結煙氣與脫硫劑反應后經(jīng)旋風分離器或袋式除塵器分離后產(chǎn)生的顆?；旌衔颷3]。按照不同脫硫工藝，脫硫灰可以分為爐內(nèi)噴鈣脫硫灰、噴霧干燥煙氣脫硫灰、煙氣循環(huán)流化床(CFB)脫硫灰和密相塔半干法煙氣脫硫灰等。

　　鈣基脫硫原理主要是利用石灰與SO2反應生成固態(tài)的鈣式化合物，因此其混合物的成分有CaSO3、CaSO4、CaCO3以及CaO等。通常在爐內(nèi)噴鈣的干法脫硫工藝中，脫硫產(chǎn)物中的含硫物相既有CaSO4也有CaSO3，另外還有一部分未完全反應的游離CaO；而在噴霧干燥的半干法低溫脫硫工藝中，脫硫產(chǎn)物中的含硫物相則以CaSO3為主，CaSO4含量很少，未完全反應的鈣元素一般以Ca(OH)2的形式存在；循環(huán)流化床煙氣脫硫的脫硫產(chǎn)物以亞硫酸鈣為主，還包括部分氫氧化鈣和硫酸鈣，其特性與噴霧干燥技術的脫硫產(chǎn)物相似，主要區(qū)別在于產(chǎn)物中的亞硫酸鈣比例增大；密相塔干法脫硫灰主要以硫酸鈣為主，同時有含量較多的亞硫酸鈣以及部分未反應的CaO。

　　1.2半干法脫硫灰的理化特性

　　半干法燒結煙氣脫硫灰的外觀是一種深紅色的粉末，這是由于在煉鋼過程中加入了鐵礦石，F(xiàn)e2O3的質(zhì)量分數(shù)高的緣故。脫硫灰的容積密度0.55～1.0t／m3，真密度2.25～2.69t／m3。通過SEM圖可得知某燒結煙氣脫硫灰的顆粒不規(guī)則，呈多孔狀顆粒，表面光滑，結構疏松。通過激光粒度儀分析，可知某半干法燒結煙氣脫硫灰和某電廠脫硫灰的粒度特征參數(shù)如表1。

　　分析結果顯示某燒結煙氣脫硫灰的中位徑為6.46μm，顆粒較細；80.1%的顆粒粒徑分布在0.6～15μm之間，顆粒比表面積大，粒徑分布比較均勻。而電廠脫硫灰的中位徑為10.26μm，整體顆粒尺寸都比燒結脫硫灰大。該種燒結煙氣脫硫灰的化學成分見表2。

　　由表2可以看出，燒結煙氣脫硫灰中CaO、CaSO3、CaSO4和SO3的質(zhì)量分數(shù)較高，分別36.7%、8.9%、15.8%和19.58%，為高鈣、高硫型脫硫灰；Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)也高達9.41%；SiO2、Al2O3和MgO的質(zhì)量分數(shù)相對較??；燒失量為15.2%，說明燒結煙氣脫硫灰中含有大量未燃的碳。