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