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干法半干法脱硫工艺是近年发展起来的新型脱硫技术,具有流程简单、投资少、运行费用低和无污水排放等优点。但脱硫后的副产物——脱硫灰的生成量却较大,组成上以亚硫酸钙、硫酸钙、残余脱硫剂和部分粉煤灰为主。目前对这类脱硫灰的研究尚不多,如何有效加以资源化利用已成为当前急需解决的重要课题,也是制约相关烟气脱硫技术发展的关键因素。与此同时我国钾肥缺乏,可溶性钾矿资源极其匮乏,且分布不均。然而我国不溶性钾矿石资源丰富,分布广泛,尤其是钾长石。
文中简述了利用该类脱硫灰热分解钾长石,生产以钾、钙、硅和镁为主要元素的土壤调理剂的制备过程。得出了最佳的物料配比和焙烧条件。利用广州恒运集团公司产出的脱硫灰与钾长石进行复合,在1050℃下焙烧2 h,可制成烧成物——脱硫灰土壤调理剂,其中有效组分K2O达6.49%、有效CaO达32.28%、SiO2达13.83%、MgO达1.68%。
将制成的脱硫灰调理剂与邯郸马头电厂,广州恒运电厂的二种脱硫灰一起,进行不同pH值条件下的浸出实验。实验结果得出:三种样品的重金属As、Cr、Cu、Mo、Ni、Pb、Zn、Cd含量均远远小于国家标准,可以在农业上安全使用;与单纯的脱硫灰相比,脱硫灰调理剂中含有更多的有益元素如Ca、Mg、Fe、Si,尤其是K,这些可以弥补南方土壤中这些元素的严重匮乏。
通过对南方红壤和赤红壤改良的盆栽高粱实验得出,与其他改良剂相比脱硫灰调理剂对南方酸性土壤的改良效果最好。施用后作物鲜重鲜重增加了55.2%~149%,干重增加了47.2%~156.6%,茎高增加了7.04%~27.4%,茎粗增加了4.7%~59.2%。土壤pH值增加了0.5个单位,土壤容重减少0.03g·cm-3,田间持水率增加0.87%,有机质和有效养分都得到不同程度的增加。
大田玉米种植实验得出:脱硫灰调理剂的农田最佳施用质量比为1‰。在此施用量下,玉米干重生物量增加了近22%,玉米产量增加了近12%,土壤的结构和理化性质有较好的改良效果。