CN112191240A - 一种工业磷石膏废料处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业磷石膏废料处理方法，包括：(1)将磷石膏废料干燥、粉碎，获得磷石膏粉末；(2)将磷石膏粉末与催化剂研磨，混合，置于反应器中；(3)通入惰性气体，升温至400‑500℃，保持温度预处理1‑2h后，通入H2S气体，反应1‑2h，制得SO2和固体残渣；其中，所述催化剂包括由MgAlCeTi类水滑石制得的复合氧化物。该方法可以实现较低温度下的磷石膏废料的还原分解，降低了能耗。
Description
技术领域
本发明涉及磷石膏处理领域，特别是涉及一种工业磷石膏废料处理方法。
背景技术
磷石膏是生产湿法磷酸时产生的固体工业副产物，其主要化学成分为CaSO4·2H2O，并含有少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO，微量的金属离子及放射性元素，及未分解的磷矿粉、P2O5、F-和游离酸等杂质，通常呈现针状、板状、密实晶体和多晶核晶体。
在二水法制湿法磷酸的工艺中，每生产1吨磷酸产生4吨～5吨磷石膏，据统计，全世界磷石膏每年排放量多达2亿多吨，中国每年排放的磷石膏也多达2000多万吨，而综合利用率不足10％。未经处理的磷石膏堆放不仅占用大量的土地、资金，浪费大量的硫资源，而且会造成严重土壤、水体、大气污染。因此磷石膏的综合利用是一个世界性的难题。国内磷石膏还没有很好的利用途径，大多堆存处理，堆放磷石膏不仅要占用了大量土地，而且还要造成环境污染，因此加大磷石膏的合理利用途径，不仅可为实现磷肥工业的可持续发展和磷石膏的高度利用作出贡献，还能避免占用宝贵的土地资源和环境污染，意义十分重大。
本申请发明人在长期研究中发现，现有的还原分解磷石膏的反应机理多是固-固反应，并且反应需要的温度较高，不仅增加了能耗，而且工艺繁琐。此外，磷石膏的分解率和脱硫率都较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种工业磷石膏废料处理方法，该方法可以实现较低温度下的磷石膏废料的还原分解，降低了能耗。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：提供了一种工业磷石膏废料处理方法，包括：(1)将磷石膏废料干燥、粉碎，获得磷石膏粉末；(2)将磷石膏粉末与催化剂研磨，混合，置于反应器中；(3)通入惰性气体，升温至400-500℃，保持温度预处理1-2h后，通入H2S气体，反应1-2h，制得SO2和固体残渣；其中，所述催化剂包括由MgAlCeTi类水滑石制得的复合氧化物。
作为上述技术方案的优选，所述MgAlCeTi类水滑石的制备方法包括：将硝酸镁、硝酸铝、硝酸铈溶解于水中，搅拌均匀后，加入纳米TiO2粉末，在60-70℃条件下超声分散1-2h，之后在70-80℃条件下剧烈搅拌，向混合物中滴加NaOH和Na2CO3的混合溶液，滴加完成后继续搅拌90-120min，停止搅拌后将其在70-80℃条件下静置36h，之后过滤、洗涤、干燥，制得所述MgAlCeTi类水滑石。
作为上述技术方案的优选，所述MgAlCeTi类水滑石中，Mg和Al的摩尔比为2-5。
作为上述技术方案的优选，所述催化剂的制备方法包括：将MgAlCeTi类水滑石在620℃-750℃条件下煅烧3-4h后，研磨，制得所述复合氧化物。
作为上述技术方案的优选，所述复合氧化物中，铈的氧化物的质量份数为5-10wt％。
作为上述技术方案的优选，所述复合氧化物中，钛的氧化物的质量份数为3-8wt％。
作为上述技术方案的优选，所述磷石膏粉末与催化剂的使用量质量比为15-20：1。
作为上述技术方案的优选，所述通入H2S气体的速率为70-120mL/min。
作为上述技术方案的优选，所述通入惰性气体的速率为40-60mL/min。
作为上述技术方案的优选，所述惰性气体包括氮气、二氧化碳、氦气、氩气、氖气一种或多种混合物。
其中，所述固体渣料用于水泥生产。
本发明具有以下有益效果，
区别于现有技术的情况，本申请提供了一种工业磷石膏废料处理方法，包括：将磷石膏废料粉碎，之后与催化剂研磨混合，以及加热还原并通入H2S气体还原，制得SO2和固体残渣。其中，催化剂包括由MgAlCeTi类水滑石制得的复合氧化物。本申请的技术方案中在磷石膏的还原步骤中，利用MgAlCeTi类水滑石制得的复合氧化物既可以直接对磷石膏进行还原，又可以催化H2S对磷石膏的还原，使得在较低的温度下磷石膏就可以被充分还原分解。从而，较低了磷石膏废料处理过程的能耗，并且提高了磷石膏废料处理的安全性。
并且，由MgAlCeTi类水滑石制得的复合氧化物具有较大的比较面积，有利于H2S气体在反应物内部流通，与磷石膏接触，提高了磷石膏废料的还原分解效果。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
本申请提供了一种工业磷石膏废料处理方法，包括：(1)将磷石膏废料干燥、粉碎，获得磷石膏粉末；(2)将质量比为15-20：1的磷石膏粉末与催化剂研磨，混合，置于反应器中；(3)通入惰性气体，速率为70-120mL/min，升温至400-500℃，保持温度预处理1-2h后，通入H2S气体，速率为40-60mL/min，反应1-2h，制得SO2和固体残渣；其中，所述催化剂包括由MgAlCeTi类水滑石制得的复合氧化物。
所述MgAlCeTi类水滑石的制备方法包括：将硝酸镁、硝酸铝、硝酸铈溶解于水中，搅拌均匀后，加入纳米TiO2粉末，在60-70℃条件下超声分散1-2h，之后在70-80℃条件下剧烈搅拌，向混合物中滴加NaOH和Na2CO3的混合溶液，滴加完成后继续搅拌90-120min，停止搅拌后将其在70-80℃条件下静置36h，之后过滤、洗涤、干燥，制得所述MgAlCeTi类水滑石。其中，所述MgAlCeTi类水滑石中，Mg和Al的摩尔比为2-5。
所述催化剂的制备方法包括：将MgAlCeTi类水滑石在620℃-750℃条件下煅烧3-4h后，研磨，制得所述复合氧化物。其中，所述复合氧化物中，铈的氧化物质量份数为5-10wt％；钛的氧化物质量份数为3-8wt％。
所述惰性气体包括氮气、二氧化碳、氦气、氩气、氖气一种或多种混合物。
其中，所述固体渣料可以用于水泥生产
实施例1
一种工业磷石膏废料处理方法，包括：(1)将磷石膏废料干燥、粉碎，获得磷石膏粉末；(2)将质量比为15：1的磷石膏粉末与催化剂研磨，混合，置于反应器中；(3)通入惰性气体，速率为70mL/min，升温至400℃，保持温度预处理1h后，通入H2S气体，速率为40mL/min，反应1h，制得SO2和固体残渣；其中，所述催化剂包括由MgAlCeTi类水滑石制得的复合氧化物。所述惰性气体包括氮气。
所述MgAlCeTi类水滑石的制备方法包括：将硝酸镁、硝酸铝、硝酸铈溶解于水中，搅拌均匀后，加入纳米TiO2粉末，在60℃条件下超声分散1h，之后在70℃条件下剧烈搅拌，向混合物中滴加NaOH和Na2CO3的混合溶液，滴加完成后继续搅拌90min，停止搅拌后将其在70℃条件下静置36h，之后过滤、洗涤、干燥，制得所述MgAlCeTi类水滑石。其中，所述MgAlCeTi类水滑石中，Mg和Al的摩尔比为2。
所述催化剂的制备方法包括：将MgAlCeTi类水滑石在620℃条件下煅烧3h后，研磨，制得所述复合氧化物。其中，所述复合氧化物中，铈的氧化物质量份数为5wt％；钛的氧化物质量份数为3wt％。
实施例2
一种工业磷石膏废料处理方法，包括：(1)将磷石膏废料干燥、粉碎，获得磷石膏粉末；(2)将质量比为20：1的磷石膏粉末与催化剂研磨，混合，置于反应器中；(3)通入惰性气体，速率为120mL/min，升温至500℃，保持温度预处理2h后，通入H2S气体，速率为60mL/min，反应2h，制得SO2和固体残渣；其中，所述催化剂包括由MgAlCeTi类水滑石制得的复合氧化物。所述惰性气体包括氦气和氩气的混合气体。
所述MgAlCeTi类水滑石的制备方法包括：将硝酸镁、硝酸铝、硝酸铈溶解于水中，搅拌均匀后，加入纳米TiO2粉末，在70℃条件下超声分散2h，之后在80℃条件下剧烈搅拌，向混合物中滴加NaOH和Na2CO3的混合溶液，滴加完成后继续搅拌120min，停止搅拌后将其在80℃条件下静置36h，之后过滤、洗涤、干燥，制得所述MgAlCeTi类水滑石。其中，所述MgAlCeTi类水滑石中，Mg和Al的摩尔比为5。
所述催化剂的制备方法包括：将MgAlCeTi类水滑石在750℃条件下煅烧4h后，研磨，制得所述复合氧化物。其中，所述复合氧化物中，铈的氧化物质量份数为10wt％；钛的氧化物质量份数为8wt％。
实施例3
一种工业磷石膏废料处理方法，包括：(1)将磷石膏废料干燥、粉碎，获得磷石膏粉末；(2)将质量比为15：1的磷石膏粉末与催化剂研磨，混合，置于反应器中；(3)通入惰性气体，速率为120mL/min，升温至400℃，保持温度预处理2h后，通入H2S气体，速率为40mL/min，反应2h，制得SO2和固体残渣；其中，所述催化剂包括由MgAlCeTi类水滑石制得的复合氧化物。
所述MgAlCeTi类水滑石的制备方法包括：将硝酸镁、硝酸铝、硝酸铈溶解于水中，搅拌均匀后，加入纳米TiO2粉末，在60℃条件下超声分散2h，之后在70℃条件下剧烈搅拌，向混合物中滴加NaOH和Na2CO3的混合溶液，滴加完成后继续搅拌120min，停止搅拌后将其在70℃条件下静置36h，之后过滤、洗涤、干燥，制得所述MgAlCeTi类水滑石。其中，所述MgAlCeTi类水滑石中，Mg和Al的摩尔比为5。
所述催化剂的制备方法包括：将MgAlCeTi类水滑石在620℃条件下煅烧4h后，研磨，制得所述复合氧化物。其中，所述复合氧化物中，铈的氧化物质量份数为5wt％；钛的氧化物质量份数为8wt％。
所述惰性气体包括氖气。
实施例4
一种工业磷石膏废料处理方法，包括：(1)将磷石膏废料干燥、粉碎，获得磷石膏粉末；(2)将质量比为17：1的磷石膏粉末与催化剂研磨，混合，置于反应器中；(3)通入惰性气体，速率为80mL/min，升温至450℃，保持温度预处理2h后，通入H2S气体，速率为55mL/min，反应2h，制得SO2和固体残渣；其中，所述催化剂包括由MgAlCeTi类水滑石制得的复合氧化物。
所述MgAlCeTi类水滑石的制备方法包括：将硝酸镁、硝酸铝、硝酸铈溶解于水中，搅拌均匀后，加入纳米TiO2粉末，在654℃条件下超声分散2h，之后在75℃条件下剧烈搅拌，向混合物中滴加NaOH和Na2CO3的混合溶液，滴加完成后继续搅拌100min，停止搅拌后将其在75℃条件下静置36h，之后过滤、洗涤、干燥，制得所述MgAlCeTi类水滑石。其中，所述MgAlCeTi类水滑石中，Mg和Al的摩尔比为3。
所述催化剂的制备方法包括：将MgAlCeTi类水滑石在620℃-750℃条件下煅烧4h后，研磨，制得所述复合氧化物。其中，所述复合氧化物中，铈的氧化物质量份数为6wt％；钛的氧化物质量份数为4wt％。
所述惰性气体包括氮气、二氧化碳混合物。
实施例5
一种工业磷石膏废料处理方法，包括：(1)将磷石膏废料干燥、粉碎，获得磷石膏粉末；(2)将质量比为19：1的磷石膏粉末与催化剂研磨，混合，置于反应器中；(3)通入惰性气体，速率为100mL/min，升温至450℃，保持温度预处理1h后，通入H2S气体，速率为50mL/min，反应1h，制得SO2和固体残渣；其中，所述催化剂包括由MgAlCeTi类水滑石制得的复合氧化物。
所述MgAlCeTi类水滑石的制备方法包括：将硝酸镁、硝酸铝、硝酸铈溶解于水中，搅拌均匀后，加入纳米TiO2粉末，在60℃条件下超声分散2h，之后在75℃条件下剧烈搅拌，向混合物中滴加NaOH和Na2CO3的混合溶液，滴加完成后继续搅拌110min，停止搅拌后将其在75℃条件下静置36h，之后过滤、洗涤、干燥，制得所述MgAlCeTi类水滑石。其中，所述MgAlCeTi类水滑石中，Mg和Al的摩尔比为4。
所述催化剂的制备方法包括：将MgAlCeTi类水滑石在620℃-750℃条件下煅烧3.5h后，研磨，制得所述复合氧化物。其中，所述复合氧化物中，铈的氧化物质量份数为7wt％；钛的氧化物质量份数为4wt％。
所述惰性气体包括氮气、二氧化碳、氦气、氩气、氖气一种或多种混合物。
Claims (10)
1.一种工业磷石膏废料处理方法，其特征在于，包括：
(1)将磷石膏废料干燥、粉碎，获得磷石膏粉末；
(2)将磷石膏粉末与催化剂研磨，混合，置于反应器中；
(3)通入惰性气体，升温至400-500℃，保持温度预处理1-2h后，通入H2S气体，反应1-2h，制得SO2和固体残渣；
其中，所述催化剂包括由MgAlCeTi类水滑石制得的复合氧化物。
2.根据权利要求1所述的工业磷石膏废料处理方法，其特征在于，所述MgAlCeTi类水滑石的制备方法包括：
将硝酸镁、硝酸铝、硝酸铈溶解于水中，搅拌均匀后，加入纳米TiO2粉末，在60-70℃条件下超声分散1-2h，之后在70-80℃条件下剧烈搅拌，向混合物中滴加NaOH和Na2CO3的混合溶液，滴加完成后继续搅拌90-120min，停止搅拌后将其在70-80℃条件下静置36h，之后过滤、洗涤、干燥，制得所述MgAlCeTi类水滑石。
3.根据权利要求2所述的工业磷石膏废料处理方法，其特征在于，所述MgAlCeTi类水滑石中，Mg和Al的摩尔比为2-5。
4.根据权利要求1所述的工业磷石膏废料处理方法，其特征在于，所述催化剂的制备方法包括：
将MgAlCeTi类水滑石在620℃-750℃条件下煅烧3-4h后，研磨，制得所述复合氧化物。
5.根据权利要求4所述的工业磷石膏废料处理方法，其特征在于，所述复合氧化物中，铈的氧化物的质量份数为5-10wt％。
6.根据权利要求4所述的工业磷石膏废料处理方法，其特征在于，所述复合氧化物中，钛的氧化物的质量份数为3-8wt％。
7.根据权利要求1所述的工业磷石膏废料处理方法，其特征在于，所述磷石膏粉末与催化剂的使用量质量比为15-20：1。
8.根据权利要求1所述的工业磷石膏废料处理方法，其特征在于，所述通入H2S气体的速率为70-120mL/min。
9.根据权利要求1所述的工业磷石膏废料处理方法，其特征在于，所述通入惰性气体的速率为40-60mL/min。
10.根据权利要求1所述的工业磷石膏废料处理方法，其特征在于，所述惰性气体包括氮气、二氧化碳、氦气、氩气、氖气一种或多种混合物。
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Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1203833A (zh) * | 1998-05-06 | 1999-01-06 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种还原脱硫废渣、磷石膏或天然石膏的方法 |
| CN101186281A (zh) * | 2007-12-10 | 2008-05-28 | 云南民族大学 | 一种磷石膏制硫酸过程中降低磷石膏分解温度的方法 |
| CN101337684A (zh) * | 2008-08-11 | 2009-01-07 | 昆明理工大学 | 一种脱硫石膏回收硫联产碳酸钙的方法 |
| CN101357773A (zh) * | 2008-09-12 | 2009-02-04 | 昆明理工大学 | 一种降低磷石膏分解温度的方法 |
| CN101811051A (zh) * | 2009-11-24 | 2010-08-25 | 昆明理工大学 | 以Co-Ni-Al类水滑石为前驱体制备的羰基硫水解催化剂及制备方法 |
| CN102556978A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-11 | 武汉工程大学 | 一种氢气还原分解磷石膏的方法 |
| US20130108541A1 (en) * | 2010-07-05 | 2013-05-02 | Xiaolin Yin | Process for directly producing sulfur trioxide and sulfuric acid using gypsum as raw material |
| CN103130259A (zh) * | 2013-03-18 | 2013-06-05 | 昆明理工大学 | 一种低温分解磷石膏的方法 |
| CN103408052A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-27 | 昆明理工大学 | 一种磷石膏的分解方法 |
| CN103466675A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-12-25 | 昆明理工大学 | 一种磷石膏的分解方法 |
| CN103864023A (zh) * | 2014-03-11 | 2014-06-18 | 昆明理工大学 | 一种磷石膏碳酸化尾气还原分解磷石膏的方法 |
| CN104209113A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-12-17 | 昆明理工大学 | 一种羰基硫水解催化剂及其制备方法和应用 |
| CN104724678A (zh) * | 2015-02-27 | 2015-06-24 | 四川大学 | 一种流化催化分解石膏的方法 |
| CN104874386A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-09-02 | 中国石油大学(华东) | 一种用于丙酮缩合的改性镁铝复合氧化物催化剂及其制备方法和应用 |
| CN107626295A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-01-26 | 昆明理工大学 | 一种用于脱除hcn和cos气体的类水滑石催化剂的制备方法 |
-
2020
- 2020-09-16 CN CN202010973457.6A patent/CN112191240B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1203833A (zh) * | 1998-05-06 | 1999-01-06 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种还原脱硫废渣、磷石膏或天然石膏的方法 |
| CN101186281A (zh) * | 2007-12-10 | 2008-05-28 | 云南民族大学 | 一种磷石膏制硫酸过程中降低磷石膏分解温度的方法 |
| CN101337684A (zh) * | 2008-08-11 | 2009-01-07 | 昆明理工大学 | 一种脱硫石膏回收硫联产碳酸钙的方法 |
| CN101357773A (zh) * | 2008-09-12 | 2009-02-04 | 昆明理工大学 | 一种降低磷石膏分解温度的方法 |
| CN101811051A (zh) * | 2009-11-24 | 2010-08-25 | 昆明理工大学 | 以Co-Ni-Al类水滑石为前驱体制备的羰基硫水解催化剂及制备方法 |
| US20130108541A1 (en) * | 2010-07-05 | 2013-05-02 | Xiaolin Yin | Process for directly producing sulfur trioxide and sulfuric acid using gypsum as raw material |
| CN102556978A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-07-11 | 武汉工程大学 | 一种氢气还原分解磷石膏的方法 |
| CN103130259A (zh) * | 2013-03-18 | 2013-06-05 | 昆明理工大学 | 一种低温分解磷石膏的方法 |
| CN103408052A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-27 | 昆明理工大学 | 一种磷石膏的分解方法 |
| CN103466675A (zh) * | 2013-09-03 | 2013-12-25 | 昆明理工大学 | 一种磷石膏的分解方法 |
| CN103864023A (zh) * | 2014-03-11 | 2014-06-18 | 昆明理工大学 | 一种磷石膏碳酸化尾气还原分解磷石膏的方法 |
| CN104209113A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-12-17 | 昆明理工大学 | 一种羰基硫水解催化剂及其制备方法和应用 |
| CN104724678A (zh) * | 2015-02-27 | 2015-06-24 | 四川大学 | 一种流化催化分解石膏的方法 |
| CN104874386A (zh) * | 2015-05-08 | 2015-09-02 | 中国石油大学(华东) | 一种用于丙酮缩合的改性镁铝复合氧化物催化剂及其制备方法和应用 |
| CN107626295A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-01-26 | 昆明理工大学 | 一种用于脱除hcn和cos气体的类水滑石催化剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 余谟鑫等: "类水滑石复合氧化物在烟道气脱SO_2和NOx中的应用", 《工业催化》 * |
| 张亚丽: "复合金属氧化物催化剂上乙氧基化反应研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
| 董艳萍: "《β-二酮稀土配合物荧光及分子磁性》", 30 June 2018, 北京大学出版社 黑龙江大学出版社 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112191240B (zh) | 2023-02-10 |
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