CN106881019A - 一种利用赤泥和活性炭热活化制备脱硫剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用赤泥和活性炭热活化制备脱硫剂的方法,属于煤炭脱硫领域。该方法的具体步骤包括:步骤a:将赤泥和活性炭分别过300目筛,在105℃温度下烘干至衡重;步骤b:将赤泥和活性炭按质量比1:10~1:30混合;步骤c:将步骤b中的混合物在马弗炉700~1100℃下活化10~30min,热活化完成后在密闭条件下自然冷却至室温。本发明的优点为可充分利用氧化铝生产中产生的废渣赤泥制成脱硫剂,制备过程简单,活化时间短,湿法脱硫效率可达90%,并且在低pH条件下连续运行时可维持脱硫率在87%,减少脱硫剂用量,经济可行。

Description

一种利用赤泥和活性炭热活化制备脱硫剂的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及赤泥综合利用领域,具体涉及一种利用赤泥和活性炭热活化制备脱硫 剂的方法。
背景技术
[0002] 赤泥是氧化铝生产中经物理和化学工艺提取氧化铝成分后所剩余的污染性废渣。 每生产1吨氧化铝约产生赤泥1.5吨以上。目前,我国每年产生的赤泥为3000万吨以上。大量 赤泥无法有效综合利用,只能依靠大面积的堆场堆放,不仅占用了大量土地,也会因淋溶等 作用使得碱性物质溶出,污染土壤、地表水及地下水等。
[0003] 赤泥的主要成分为SiO2和CaO,是一种碱性物质,孔隙结构发达,比表面积大,研究 证实其对S02、H2S、N0X等污染气体有良好的去除效果。利用赤泥为原料制备脱硫剂成为赤泥 资源化处理的一种方式。堆存赤泥在自然条件下常年被雨水冲刷,赤泥中钙基组分等脱硫 有效成分含量减少且活性降低,直接利用其进行烟气脱硫效率较低。专利(申请号: 201510175215.1) 发明了一种以赤泥和木炭粉为原料制备脱硫剂的方法,专利(申请号: 201210526260.3)发明了 一种利用赤泥浆进行锅炉烟气脱硫的方法,专利(申请号: 201010587211.1) 发明了用赤泥生产的燃煤脱硫剂及其制备方法,烟气脱硫去除率可达 82%以上。但以上脱硫剂的制备一般是在100〜600°C条件下活化1-12小时,存在活化时间 较长、脱硫效果不佳等问题;同时,在湿法烟气脱硫稳定运行过程中,需要大量补充新鲜浆 液确保运行pH维持在4.8〜6,存在脱硫剂消耗量大,设备运营费用高的问题。
发明内容
[0004] 针对上述现有技术的不足,本发明提供一种利用赤泥和活性炭热活化制备脱硫剂 的方法,能够减少活化时间,提尚脱硫效率。
[0005] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0006] —种利用赤泥和活性炭热活化制备脱硫剂的方法,包括以下步骤:
[0007] 步骤a:将赤泥和活性炭分别过目筛,烘干至衡重;
[0008] 步骤b:将赤泥和活性炭按质量比1:10〜1:30混合;
[0009] 步骤c:将步骤b中的混合物在马弗炉700〜1100 °C下活化10〜30min,热活化后完 成后在密闭条件下自然冷却至室温。
[0010] 优选的,所述赤泥为烧结法赤泥。
[0011] 本发明的有益效果为:
[0012] 1、本发明以氧化铝行业产生的工业固体废弃物赤泥为原料制成脱硫剂,进行烟气 脱硫,实现资源有效利用,可解决赤泥堆放占地及淋滤带来的潜在环境污染问题,赤泥来源 广简单易得;
[0013] 2、脱硫剂制备过程简单,活化时间缩短;
[0014] 3、本发明所用赤泥破碎粒度为300目,可促进脱硫剂在液相中的均匀分散,同时增 大脱硫剂的比表面积,增多脱硫反应的活性点位;
[0015] 4、添加活性炭,可通过活性炭对赤泥微粒的表面吸附作用,实现赤泥在活性炭表 面的负载过程,从而进一步增进脱硫剂在液相中的高度均匀分散;
[0016] 5、脱硫剂采用活化的烧结法赤泥制成,在酸性液相环境中可以析出铁离子,具有 较高效的催化作用,从而实现低PH条件下仍能够快速稳定脱硫的目的;
[0017] 6、本发明应用在湿法烟气脱硫后,脱硫效率可达90%。稳定运行阶段pH为4.5左右 条件下,脱硫效率仍可达87%,可减少脱硫剂消耗量,经济可行。
附图说明
[0018] 图1为脱硫剂热活化前/热活化后/脱硫后矿物组成衍射图谱;
[0019] 图2为脱硫实验装置图;
[0020] 图1中标号:1、〇3〇)3;2、〇31^〇3;3、3〇3〇.厶12〇3(铝酸三钙);4、〇35〇4.1/2!12〇;5、 MgFeAl〇4;6、Fe2〇3;7、2CaO · Al2O3 · SiO2 (黄长石);8、3Ca0 · Al2O3 · SiO2 · 4H20(水化石榴 石);9、〇&〇412〇3*231〇2(娃铝酸钙);1〇、〇&3〇4.2!12〇;11、046〇〇!1(轻基氧化铁)。
具体实施方式
[0021] 以下结合实施例进一步阐述本发明,但不限制本发明的内容。
[0022] 以下实施例中采用的赤泥为烧结法赤泥,以质量百分比表示,其主要化学成分及 其含量为Al2O3 18.03%,Ca〇2 6.71%,Si〇2 39.28%,Na20 6.14%,Fe2〇3 5.57%,Mg0 4.27%。赤泥中参与脱硫的有效成分为Al2O3、CaO2、Na20和Fe2O3。
[0023] 实施例1:
[0024] 以赤泥和活性碳按质量比1:20混合,在马弗炉中900°C条件下活化15min,冷却后 获得新型脱硫剂,运用于湿法烟气脱硫。
[0025] 脱硫测试装置采用实验室鼓泡吸收塔(见附图2),称取400g活化处理的赤泥按固 液比(S/L) 1:5制成脱硫浆液加入吸收塔,浓度为1500ppm的SO2由塔底进入吸收塔,与脱硫 衆液发生反应。测试条件为:温度25 °C、气体流量2L/min,运行IOOmin。通过此方法得脱硫效 果可达90.9%。
[0026] 实施例2:
[0027] 以赤泥和活性碳按质量比1:10混合,在马弗炉中1000°C条件下活化15min,冷却后 获得新型脱硫剂,运用于湿法烟气脱硫。
[0028] 脱硫测试装置采用实验室鼓泡吸收塔(见附图2),称取400g活化处理的赤泥按固 液比(S/L) 1:5制成脱硫浆液加入吸收塔,浓度为1500ppm的SO2由塔底进入吸收塔,与脱硫 衆液发生反应。测试条件为:温度25 °C、气体流量2L/min,运行IOOmin。通过此方法得脱硫效 果可达88.8%。
[0029] 实施例3:
[0030] 以赤泥和活性碳按质量比1:30混合,在马弗炉中800°C条件下活化20min,冷却后 获得新型脱硫剂,运用于湿法烟气脱硫。
[0031] 脱硫测试装置采用实验室鼓泡吸收塔,称取400g活化处理的赤泥按固液比(S/L) 1:5制成脱硫浆液加入吸收塔,浓度为1500ppm的SO2由塔底进入吸收塔,与脱硫浆液发生反 应。测试条件为:温度25 °C、气体流量2L/min,运行IOOmin。通过此方法得脱硫效果可达 89.3%〇
[0032] 将按照本发明制备好的脱硫剂按固液比(S/L) 1:5制成脱硫浆液加入吸收塔,在室 温下进行湿法脱硫反应,总的反应过程由如下反应式表示:
Figure CN106881019AD00051
[0038] 湿法烟气脱硫连续运行低pH条件下脱硫剂脱硫试验研究:
[0039] 将脱硫剂与去离子水以S/L= 1:5配制脱硫浆液,由蠕动栗连续打入脱硫吸收塔 中。通过不断补充新鲜浆液,在鼓泡吸收塔内浆液总量不变的情况下,保证系统中脱硫浆液 pH值保持在4.5左右。控制试验温度为25 °C、气体流量为3. OL/min条件下进行连续试验。
[0040] 系统连续稳定运行5小时,脱硫效率维持在86.5〜87.4%。
[0041] 脱硫剂中溶出的Fe (ΙΠ) /Fe (Π)对气体中SO2起催化氧化。
[0042] 反应过程由如下反应式表示。
Figure CN106881019AD00052
[0045]以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1. 一种利用赤泥和活性炭热活化制备脱硫剂的方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤a:将赤泥和活性炭分别过300目筛,烘干至衡重; 步骤b:将赤泥和活性炭按质量比1:10〜1:30混合; 步骤c:将步骤b中的混合物在马弗炉700〜1100°C下活化10〜30min,热活化后完成后 在密闭条件下自然冷却至室温。
2. 根据权利要求1所述的一种利用赤泥和活性炭热活化制备脱硫剂的方法,其特征在 于,所述赤泥为烧结法赤泥。
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