CN105797569B - 一种同时脱除h2s，ph3的方法 - Google Patents

一种同时脱除h2s，ph3的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种同时脱除H2S，PH3的方法，属于环境工程技术领域。本发明所述方法将是将铜矿渣磨成一定粒度，再加入一定量的CuSO4与蒸馏水按一定比例混合，雾化后的铜矿渣和硫酸铜与黄磷尾气中的硫化物以及磷化物接触，通过铜离子的催化氧化作用即可实现黄磷尾气中H2S，PH3氧化；本发明制备方法简单，这种原材料具有很大的储量，而且非常容易获得，脱硫效果也较好，能够广泛用于各类气源中硫化物和磷化物的脱除。

Description

一种同时脱除H2S，PH3的方法
技术领域
一种一种同时脱除H2S，PH3的方法，属于环境工程技术领域。
背景技术
黄磷生产中产生的尾气是一种主要大气污染源，但也是不可多得的二次资源，黄磷尾气除富含CO外，主要含有磷、硫、砷、氟等杂质，其中砷和氟通过水洗和碱洗很容易除去。硫和磷主要以H2S、COS、CS2等形式存在，而磷主要以PH3形式存在，将H2S，PH3去除后，能够避免黄磷尾气在进行其他气体的脱除时发生的催化剂中毒事件。专利CN101732926A采用碱洗，催化氧化的工艺进行，催化剂中需要加入贵金属钯铂，价格昂贵。专利CN101352653A中反应需要催化剂较多，且工艺复杂，前期制备时间久。而本方法只需要铜矿渣作为反应试剂，价格便宜，且不需要长时间前处理，工艺过程简单。
目前最主要用的方法是采用活性炭吸附，对碳进行改性然后吸附H2S，PH3，H2S，PH3在碱改性碳上平均吸附活化能为23.77kJ/mol，为负一级吸附反应。或者采用氧化铁进行催化氧化反应，反应需要用大量的试剂，而且产生的副产品也存在一定的处理问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型、环保能同时脱除H2S和PH3的方法，该方法具体包括：将铜矿渣烘干、粉碎、筛分后与水混合制备得到铜矿浆脱除剂，将含有H2S和PH3的气体通入到铜矿浆脱除剂中。
优选的，本发明所述铜矿浆脱除剂中铜矿渣的质量百分比为15%~65%。
优选的，本发明所述铜矿渣的烘干温度为85~105℃。
优选的，本发明所述筛分过60-200目筛。
优选的，本发明铜矿浆脱除剂中加入CuSO4，CuSO4的加入量为1~2g/25ml。
本发明所述铜矿渣是经过一次浮选后或二次浮选后的铜矿渣，主要成分是SiO2和Fe2O3，还含有少量的CaO，MgO，以及Cu，Zn，Ag等元素。其中，一次浮选后的铜矿渣比二次浮选后的铜矿渣脱除效果更好，一次浮选后的铜矿渣中金属元素的含量更高。
本发明的原理：H2S是一种酸性气体，易于碱反应生成金属硫化物或硫氢化物，常温下H2S能与金属氧化物生成金属氧化物，还能与金属离子在液相中形成溶解度很小的硫化物。Fe2O3+3H2S=Fe2S3+3H2O，Fe2S3+3O2=2Fe2O3+6/x Sx；CaO+H2O= Ca(OH)2
Ca(OH)2+2H2S=Ca(SH)2+2H2O，PH3是一种强还原性气体，常温下PH3能和金属离子在液相中生成铜矿渣中的氧化铁具有氧化性，PH3和Fe2O3反应起到脱除作用。同时添加CuSO4中Cu2+和PH3反应起到脱除PH3的作用，PH3+8Cu2+=8Cu++11H++PO4 3-，3 PO43-+ PH3=4PO3 3-+3H+，PO3 3-+H2O+Cu2+=Cu++PO4 3-+H+。
本发明的有益效果为：
（1）本发明原材料来源广、方法简单、耗能很少、容易实现工业化；在常温常压下就可以同时脱除H2S和PH3，失活后的脱硫剂通过沉淀后可以回收上清液中部分硫酸盐和含磷副产物。
（2）用本发明所述方法处理黄磷尾气能保证黄磷尾气主要有用成分CO在该过程中不受影响；
（3）铜矿尾渣本身就是一种废料，这种利用的过程就是以废治废的过程，实现对资源的节约及综合利用，且操作简单方便，副产品较容易处理。
具体实施方式
下面结合具体实施例本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
本实施例选取的铜矿渣是来自云锡铜业经过两次浮选后的铜矿渣，主要成分是Fe2O3和SiO2，还有少量的Al2O3、MgO、CaO。
将铜矿渣在85℃下烘干，然后研磨并筛分成60目，将处理后的铜矿渣与水混合制备得到铜矿浆脱除剂，在铜矿浆中铜矿渣的质量百分比为40%；
将含有H2S和PH3的气体通入到铜矿浆脱除剂中，H2S，PH3的进气浓度为500mg/L，其对H2S，PH3的脱除较好，H2S的100%的转化率可以维持到15小时，PH3的100%的转化率可以维持到2个小时。
实施例2
本实施例选取的铜矿渣是来自云锡铜业经过两次浮选后的铜矿渣，主要成分是Fe2O3和SiO2，还有少量的Al2O3、MgO、CaO。
将铜矿渣在90℃下烘干，然后研磨并筛分成200目，将处理后的铜矿渣与水混合制备得到铜矿浆脱除剂，在铜矿浆中铜矿渣的质量百分比为30%。
取100mL铜矿浆液，添加6g 固体CuSO4，然后将含有H2S和PH3的气体通入到铜矿浆脱除剂中，H2S，PH3的进气浓度为500mg/L，其对H2S，PH3的脱除也较好，H2S的100%的转化率可以维持到20小时，PH3的100%的转化率可以维持到6个小时。
实施例3
本实施例选取的铜矿渣是来自云锡铜业经过两次浮选后的铜矿渣，主要成分是Fe2O3和SiO2，还有少量的Al2O3、MgO、CaO。
将铜矿渣在100℃下烘干，然后研磨并筛分成100目，将处理后的铜矿渣与水混合制备得到铜矿浆脱除剂，在铜矿浆中铜矿渣的质量百分比为15%。
取100mL铜矿浆液，添加8g 固体CuSO4，然后将含有H2S和PH3的气体通入到铜矿浆脱除剂中，H2S，PH3的进气浓度为500mg/L，其对H2S，PH3的脱除也较好，H2S的100%的转化率可以维持到23小时，PH3的100%的转化率可以维持到7.5个小时。
实施例4
本实施例选取的铜矿渣是来自云锡铜业经过两次浮选后的铜矿渣，主要成分是Fe2O3和SiO2，还有少量的Al2O3、MgO、CaO。
将铜矿渣在105℃下烘干，然后研磨并筛分成150目，将处理后的铜矿渣与水混合制备得到铜矿浆脱除剂，在铜矿浆中铜矿渣的质量百分比为60%。
取100mL铜矿浆液，添加4g 固体CuSO4，然后将含有H2S和PH3的气体通入到铜矿浆脱除剂中，H2S，PH3的进气浓度为500mg/L，其对H2S，PH3的脱除也较好，H2S的100%的转化率可以维持到20小时，PH3的100%的转化率可以维持到6.5个小时。

Claims (4)

1.一种同时脱除H2S，PH3的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：将铜矿渣烘干、粉碎、筛分后与水混合制备得到铜矿浆脱除剂，将含有H2S和PH3的气体通入到铜矿浆脱除剂中；
所述铜矿浆脱除剂中铜矿渣的质量百分比为15%~65%。
2.根据权利要求1所述同时脱除H2S，PH3的方法，其特征在于：所述铜矿渣的烘干温度为85~105℃。
3.根据权利要求1所述同时脱除H2S，PH3的方法，其特征在于：所述筛分过60-200目筛。
4.根据权利要求1所述同时脱除H2S，PH3的方法，其特征在于：铜矿浆脱除剂中加入CuSO4，CuSO4的加入量为1~2g/25ml。
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