CN107282009A - 一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法 - Google Patents

一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法，包括如下步骤：（1）干燥粉碎处理、（2）酸液浸泡处理、（3）清洗处理、（4）表面处理、（5）改性处理。本发明对铅渣提锡处理过程中产生的煤渣进行了再利用，其中对煤渣进行了多工序合理的处理，有效改善了煤渣的吸附效果，再将其用于铅渣提锡处理过程中的废液的处理中，提高了物质原料的利用率，又降低了生产处理成本，同时又利于保护环境安全，推广价值较高。

Description

一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法
技术领域
本发明涉及一种煤渣的再利用技术，具体涉及一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法。
背景技术
一些工业铅渣中含有较多的锡成分，为了提高物质的利用率，人们通过对铅渣进行多次处理来回收锡等原料成分，有效提升了经济效益。在对铅渣处理回收锡的过程中，需要大量使用还原剂，目前多以煤作为还原剂，而煤燃烧还原后会产生大量的煤渣废料，直接废弃会浪费资源。此外，在铅渣提锡时会产生大量的含磷、锌等金属元素废液，需要对其进行处理后才能排放，不然会污染环境。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法，包括如下步骤：
（1）干燥粉碎处理：
将煤渣放入温度为90~95℃的干燥室内进行干燥处理，然后取出对其进行粉碎处理，粉碎后过150目筛备用；
（2）酸液浸泡处理：
将步骤（1）处理后的煤渣放入盐酸溶液中浸泡处理8~10h，完成后将其滤出备用；
（3）清洗处理：
用去离子水对步骤（2）处理后的煤渣进行冲洗处理，清洗一遍后备用；
（4）表面处理：
将步骤（3）处理后的煤渣放入溶液A中，加热保持溶液A的温度为37~41℃，不断搅拌处理40~50min后过滤，将煤渣取出备用；所述的溶液A中各成分及对应重量百分比为：高锰酸钾2~4%、二茂铁0.1~0.2%、硝酸镧0.2~0.4%，余量为水；
（5）改性处理：
将步骤（4）处理后的煤渣放入溶液B中，加热保持溶液B的温度为52~57℃，不断搅拌处理1.5~2h后过滤，将煤渣取出后即可；所述的溶液B中各成分及对应重量百分比为：十六烷基三甲基溴化铵0.2~0.3%、乙二胺四乙酸二钠0.1~0.2%、钛酸酯偶联剂0.4~0.6%，余量为水。
进一步的，步骤（1）中所述的干燥处理后煤渣的水含量不大于15%。
进一步的，步骤（2）中所述的盐酸溶液中盐酸的浓度为0.3~0.4mol/L，煤渣与盐酸溶液混合时两者的质量比为1：4~5。
进一步的，步骤（4）中所述的搅拌处理的转速为200~300转/分。
进一步的，步骤（4）中所述煤渣在溶液A中浸泡处理同时，还对其施加了微波辐照处理，控制微波输出的功率为300~350W。
进一步的，步骤（5）中所述的搅拌处理的转速为500~600转/分。
在对铅渣进行提锡操作中，会产生煤渣、废液等物质，通常会将煤渣进行舍弃，对废液进行去污除杂后进行排放，此方式会产生较高的处理成本，不利于生产效益的提升，本发明旨在改变上述处理方式，对煤渣进行处理后再将其用于废液处理中，可提升原料成分的利用率，又降低了生产成本。烧制产生的煤渣具有一定的吸附性，但直接用于含磷、含锌等废液中的效果一般，为了提升利用效果，本发明对其进行了改进处理，其中先将其粉碎后再进行酸液浸泡处理，利用盐酸溶液的酸化刻蚀作用提升了煤渣的比表面积和吸附特性，同时又去除了表面的杂质成分，为后续的处理奠定了基础，接着又对其进行了表面处理操作，配制的溶液A中含有高锰酸钾、二茂铁和硝酸镧成分，煤渣在吸附时不仅会有物理吸附性能，同时还具有化学吸附性能，两方面特性均需要进行提升，其化学吸附特性通常需要进行改性处理，但改性处理的效果与煤渣的表面活性息息相关，通常在处理时未注重对其表面活性的改善，而造成改性后的化学吸附性能提升不显著，在此以高锰酸钾作为氧化剂，二茂铁和硝酸镧成分作为催化剂，处理时施加了微波处理进行反应进程及效果的增强，有效的提升了煤渣表面的活性和基团含量，增强了后续的改性处理效果，在改性处理时配制了溶液B，其中含有十六烷基三甲基溴化铵、乙二胺四乙酸二钠和钛酸酯偶联剂成分，可改善煤渣表面的化学特性，显著提升了对磷、锌等废旧金属离子的化学吸附效果，同时在表面处理工艺的作用下，此改性处理的效果、稳定性均得到明显提升。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对铅渣提锡处理过程中产生的煤渣进行了再利用，其中对煤渣进行了多工序合理的处理，有效改善了煤渣的吸附效果，再将其用于铅渣提锡处理过程中的废液的处理中，提高了物质原料的利用率，又降低了生产处理成本，同时又利于保护环境安全，推广价值较高。
具体实施方式
实施例1
一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法，包括如下步骤：
（1）干燥粉碎处理：
将煤渣放入温度为90℃的干燥室内进行干燥处理，然后取出对其进行粉碎处理，粉碎后过150目筛备用；
（2）酸液浸泡处理：
将步骤（1）处理后的煤渣放入盐酸溶液中浸泡处理8h，完成后将其滤出备用；
（3）清洗处理：
用去离子水对步骤（2）处理后的煤渣进行冲洗处理，清洗一遍后备用；
（4）表面处理：
将步骤（3）处理后的煤渣放入溶液A中，加热保持溶液A的温度为37℃，不断搅拌处理40min后过滤，将煤渣取出备用；所述的溶液A中各成分及对应重量百分比为：高锰酸钾2%、二茂铁0.1%、硝酸镧0.2%，余量为水；
（5）改性处理：
将步骤（4）处理后的煤渣放入溶液B中，加热保持溶液B的温度为52℃，不断搅拌处理1.5h后过滤，将煤渣取出后即可；所述的溶液B中各成分及对应重量百分比为：十六烷基三甲基溴化铵0.2%、乙二胺四乙酸二钠0.1%、钛酸酯偶联剂0.4%，余量为水。
进一步的，步骤（1）中所述的干燥处理后煤渣的水含量不大于15%。
进一步的，步骤（2）中所述的盐酸溶液中盐酸的浓度为0.3mol/L，煤渣与盐酸溶液混合时两者的质量比为1：4。
进一步的，步骤（4）中所述的搅拌处理的转速为200转/分。
进一步的，步骤（4）中所述煤渣在溶液A中浸泡处理同时，还对其施加了微波辐照处理，控制微波输出的功率为300W。
进一步的，步骤（5）中所述的搅拌处理的转速为500转/分。
实施例2
一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法，包括如下步骤：
（1）干燥粉碎处理：
将煤渣放入温度为93℃的干燥室内进行干燥处理，然后取出对其进行粉碎处理，粉碎后过150目筛备用；
（2）酸液浸泡处理：
将步骤（1）处理后的煤渣放入盐酸溶液中浸泡处理9h，完成后将其滤出备用；
（3）清洗处理：
用去离子水对步骤（2）处理后的煤渣进行冲洗处理，清洗一遍后备用；
（4）表面处理：
将步骤（3）处理后的煤渣放入溶液A中，加热保持溶液A的温度为39℃，不断搅拌处理47min后过滤，将煤渣取出备用；所述的溶液A中各成分及对应重量百分比为：高锰酸钾3%、二茂铁0.15%、硝酸镧0.3%，余量为水；
（5）改性处理：
将步骤（4）处理后的煤渣放入溶液B中，加热保持溶液B的温度为55℃，不断搅拌处理1.7h后过滤，将煤渣取出后即可；所述的溶液B中各成分及对应重量百分比为：十六烷基三甲基溴化铵0.26%、乙二胺四乙酸二钠0.15%、钛酸酯偶联剂0.5%，余量为水。
进一步的，步骤（1）中所述的干燥处理后煤渣的水含量不大于15%。
进一步的，步骤（2）中所述的盐酸溶液中盐酸的浓度为0.35mol/L，煤渣与盐酸溶液混合时两者的质量比为1：4.5。
进一步的，步骤（4）中所述的搅拌处理的转速为260转/分。
进一步的，步骤（4）中所述煤渣在溶液A中浸泡处理同时，还对其施加了微波辐照处理，控制微波输出的功率为320W。
进一步的，步骤（5）中所述的搅拌处理的转速为570转/分。
实施例3
一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法，包括如下步骤：
（1）干燥粉碎处理：
将煤渣放入温度为95℃的干燥室内进行干燥处理，然后取出对其进行粉碎处理，粉碎后过150目筛备用；
（2）酸液浸泡处理：
将步骤（1）处理后的煤渣放入盐酸溶液中浸泡处理10h，完成后将其滤出备用；
（3）清洗处理：
用去离子水对步骤（2）处理后的煤渣进行冲洗处理，清洗一遍后备用；
（4）表面处理：
将步骤（3）处理后的煤渣放入溶液A中，加热保持溶液A的温度为41℃，不断搅拌处理50min后过滤，将煤渣取出备用；所述的溶液A中各成分及对应重量百分比为：高锰酸钾4%、二茂铁0.2%、硝酸镧0.4%，余量为水；
（5）改性处理：
将步骤（4）处理后的煤渣放入溶液B中，加热保持溶液B的温度为57℃，不断搅拌处理2h后过滤，将煤渣取出后即可；所述的溶液B中各成分及对应重量百分比为：十六烷基三甲基溴化铵0.3%、乙二胺四乙酸二钠0.2%、钛酸酯偶联剂0.6%，余量为水。
进一步的，步骤（1）中所述的干燥处理后煤渣的水含量不大于15%。
进一步的，步骤（2）中所述的盐酸溶液中盐酸的浓度为0.4mol/L，煤渣与盐酸溶液混合时两者的质量比为1：5。
进一步的，步骤（4）中所述的搅拌处理的转速为300转/分。
进一步的，步骤（4）中所述煤渣在溶液A中浸泡处理同时，还对其施加了微波辐照处理，控制微波输出的功率为350W。
进一步的，步骤（5）中所述的搅拌处理的转速为600转/分。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去步骤（4）表面处理中的微波辐照处理操作，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去步骤（4）表面处理操作，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，省去步骤（4）表面处理和步骤（5）改性处理操作，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3对应处理后所得的煤渣进行吸附实验对比，分别进行废液除磷实验和废液除锌实验，其中废液除磷实验的具体操作是：称取5.0g 煤渣于若干50 mL具塞比色管中，分别加入50 mL质量浓度为5 mg/L的pH =8~9的KH2PO4溶液（本实验PO4 3-以P计），加盖摇匀，于（25±1）℃下恒温振荡24 h，过滤，测定上清液中磷的质量浓度，最后算出对应磷的吸附量；废液除锌实验的具体操作是：称取12.0g 煤渣于容量瓶内，然后加入1L的锌离子浓度为1000mg/L的锌标准贮备水溶液中，保持温度为（22±1）℃，恒温震荡处理4h后过滤，测量锌标准贮备水溶液中锌离子的浓度，对应计算出锌离子的去除率；具体对比数据如下表1所示：
表1
磷吸附量（mg/kg） 锌离子去除率（%）
实施例2 90.6 98.5
对比实施例1 81.4 94.3
对比实施例2 68.7 88.9
对比实施例3 54.2 86.2
由上表1可以看出，本发明处理方法能有效的提升煤渣的吸附效果，增强了其再利用特性，具有很好的使用价值。

Claims (6)

1.一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）干燥粉碎处理：
将煤渣放入温度为90~95℃的干燥室内进行干燥处理，然后取出对其进行粉碎处理，粉碎后过150目筛备用；
（2）酸液浸泡处理：
将步骤（1）处理后的煤渣放入盐酸溶液中浸泡处理8~10h，完成后将其滤出备用；
（3）清洗处理：
用去离子水对步骤（2）处理后的煤渣进行冲洗处理，清洗一遍后备用；
（4）表面处理：
将步骤（3）处理后的煤渣放入溶液A中，加热保持溶液A的温度为37~41℃，不断搅拌处理40~50min后过滤，将煤渣取出备用；所述的溶液A中各成分及对应重量百分比为：高锰酸钾2~4%、二茂铁0.1~0.2%、硝酸镧0.2~0.4%，余量为水；
（5）改性处理：
将步骤（4）处理后的煤渣放入溶液B中，加热保持溶液B的温度为52~57℃，不断搅拌处理1.5~2h后过滤，将煤渣取出后即可；所述的溶液B中各成分及对应重量百分比为：十六烷基三甲基溴化铵0.2~0.3%、乙二胺四乙酸二钠0.1~0.2%、钛酸酯偶联剂0.4~0.6%，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法，其特征在于，步骤（1）中所述的干燥处理后煤渣的水含量不大于15%。
3.根据权利要求1所述的一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法，其特征在于，步骤（2）中所述的盐酸溶液中盐酸的浓度为0.3~0.4mol/L，煤渣与盐酸溶液混合时两者的质量比为1：4~5。
4.根据权利要求1所述的一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法，其特征在于，步骤（4）中所述的搅拌处理的转速为200~300转/分。
5.根据权利要求1所述的一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法，其特征在于，步骤（4）中所述煤渣在溶液A中浸泡处理同时，还对其施加了微波辐照处理，控制微波输出的功率为300~350W。
6.根据权利要求1所述的一种铅渣提取锡工艺产生的煤渣的再利用方法，其特征在于，步骤（5）中所述的搅拌处理的转速为500~600转/分。
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