Otrzymywanie i właściwości spoiw siarczynowych i anhydrytowych z odpadów z półsuchej metody odsiarczania spalin

odsiarczanie spalin, metoda półsucha, wykorzystanie produktów, spoiwa siarczynowe, spoiwa anhydrytowe

W Polsce jednym z głównych źródeł zanieczyszczenia atmosfery jest energetyka zawodowa, emitująca ditlenek siarki, powodujący w środowisku największe zmiany. W 1994 roku, w wyniku podpisania przez polski rząd tzw. II Protokołu Siarkowego określone zostały graniczne wielkości emisji S02, które docelowo powinny zostać osiągnięte do roku 2010. W tym celu zainicjowany został między innymi program inwestycyjny budowy instalacji odsiarczania spalin w polskiej energetyce zawodowej. Ciągły rozwój technik spalania paliw i odsiarczania stosowanych w elektrowniach i elektrociepłowniach powoduje powstawanie nowych rodzajów odpadów. Półsucha metoda rozpyłowa należy obok mokrej metody wapniowej odsiarczania spalin do najczęściej stosowanych na skalę techniczną technologii usuwania S02 z gazów odlotowych. W metodzie mokrej sorbentem jest mleko wapienne lub zawiesina kamienia wapiennego, a w metodzie półsuchej wapno. O ile w przypadku nowej generacji mokrych metod wapiennych otrzymuje się czysty gips, który nie jest traktowany jako odpad, lecz jako surowiec wtórny, zastępujący stopniowo naturalny gips, o tyle produkty odsiarczania z metody półsuchej są uznawane za odpady, znacznie trudniejsze w utylizacji. Dla każdej instalacji w metodzie półsuchej w zależności od istniejącego układu odpylania gazów, warunków eksploatacji instalacji odsiarczania oraz wahań stężenia S02 w strumieniu gazów zmienia się skład chemiczny i mineralny produktu odsiarczania. W pracy przedstawiono wyniki badań składu chemicznego i fazowego, mikrostruktury oraz powierzchni właściwej i uziarnienia odpadów z półsuchej metody odsiarczania spalin (Elektrownia Siersza, Elektrociepłownia Łódź). [...] Na podstawie charakterystyki fizykochemicznej zaproponowano możliwość ich wykorzystania w produkcji materiałów budowlanych (spoiwa siarczynowe i anhydrytowe). Dla oceny możliwości otrzymania spoiw, odpady poddano prażeniu w temperaturze 350 i 600°C, a następnie określono ich zmiany składu fazowego i mikrostruktury. Przeprowadzono standardowe badania czasu wiązania i wytrzymałości na ściskanie zaczynów na bazie odpadów niemodyfikowanych oraz modyfikowanych dodatkiem popiołu lotnego. Badania próbek laboratoryjnych wykazały, że wytrzymałość na ściskanie zaczynów z mieszaniny odpadu z Elektrowni Siersza i popiołu lotnego osiąga wartość 5 MPa po 7 dniach twardnienia. Z odpadu z półsuchej metody odsiarczania spalin po przeprażeniu w temperaturze 350° można otrzymywać spoiwa siarczynowe o właściwościach podobnych do właściwości spoiw gipsowych stosowanych w budowlanych robotach wykończeniowych. W wyniku utlenienia siarczanu(IV) wapnia do siarczanu(VI) wapnia w zakresie temperatur 500-600°C uzyskuje się produkt o właściwościach zbliżonych do naturalnego anhydrytu.