CN114504945A - 一种锰渣改性钢渣废弃物改性脱硫吸收剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锰渣改性钢渣废弃物改性脱硫吸收剂及其制备方法,属于脱硫工艺设备技术领域,解决了现有脱硫吸收剂的利用率低和高成本的问题,其技术要点是:包括吸收剂包括吸收剂的组分是:钢渣微粉30~60%,锰渣微粉40~70%,所述的钢渣是将转炉钢渣热闷破碎处理得到的,所述电解锰渣是电解金属锰生产过程中硫酸浸出锰矿后的固体废弃物,具有废弃物利用率高和低成本的优点。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫工艺设备技术领域,具体是涉及一种锰渣改性钢渣废弃物改性脱硫吸收剂及其制备方法。
背景技术
目前,有关专利公开了一种资源化利用电解锰渣系统,可以用来吸收废气中的SO2,实现锰渣的资源化利用,避免二次污染。有关专利报道了添加锰渣制备的白泥烧结砖具有较高的强度,SO2的脱除效率达到了90%以上,具有较高的经济价值。
电解锰渣是锰矿粉经过硫酸浸泡后再经过固液分离即用压滤机过滤后的产物,锰渣中硫酸盐、氨氮、锰等含量严重超标,因此合理利用锰渣是一项极具挑战的任务。根据以上专利可知锰渣可以作为烟气中SO2的吸收剂,因此开发一种新途径来综合利用锰渣显得尤为重要,以上专利所涉及的发明较为繁琐,因此有必要开发一种新的固废利用途径。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明实施例的目的在于提供一种锰渣改性钢渣废弃物改性脱硫吸收剂及其制备方法,以解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种锰渣改性钢渣废弃物改性脱硫吸收剂及其制备方法,吸收剂包括吸收剂的组分是:钢渣微粉30~60%,锰渣微粉40~70%。
作为本发明进一步的方案,所述的钢渣是将转炉钢渣热闷破碎处理得到的,所述电解锰渣是电解金属锰生产过程中硫酸浸出锰矿后的固体废弃物。
作为本发明进一步的方案,其中钢渣的化学成分是:CaO为37~46wt%,Fe2O3为29~31wt%,SiO2为13~15wt%,Al2O3为3~4wt%,MgO为7~10wt%,MnO为2~3wt%,所述的钢渣比表面积≥2000㎡/kg。
作为本发明进一步的方案,其中电解锰渣的化学成分是Fe2O3为30~40wt%,SiO2为17~19wt%,TiO2为11~13wt%,Na2O为11~13wt%,MnO为7~8wt%,Cr2O3为6~8wt%,CaO为8~9wt%。
作为本发明进一步的方案,所述钢渣的尺寸为2~80微米,粒径小于9.53微米的占10%,粒径小于30.77微米的占50%,粒径小于62.19微米的占90%。
作为本发明进一步的方案,步骤如下:
步骤一:首先配置一定浓度的NaCl溶液;
步骤二:将钢渣和锰渣以一定的比例混合均匀倒入步骤一溶液中;
步骤三:将步骤二中的混合溶液放置在带加热的磁力搅拌器中搅拌6~12小时;
步骤四:将得到的混合浆液抽滤,固液分离,并且用70~90℃的热水把固体产物洗两到三次;以及
步骤五:将步骤四得到的固体产物在鼓风干燥箱中以105~120℃干燥12小时,得到所需的脱硫吸收剂。
作为本发明进一步的方案,所述NaCl溶液采用100ml去离子水和25g~35gNaCl的混合液。
综上所述,本发明实施例与现有技术相比具有以下有益效果:
本发明通过利用钢渣微粉30~60%,锰渣微粉40~70%制备高效脱硫吸收剂,具有固体废弃物利用率高的特点;利用锰渣作为改性剂,通过耦合作用激发钢渣活性,其中锰渣和钢渣中的三价铁离子,二价锰离子等离子液相催化氧化SO2为MnSO4,从而达到较高的脱硫水平。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为发明实施例的钢渣粒径分布图。
图2为发明实施例中流程示意图。
图3为发明实施例中脱硫效果示意图。
图4为发明实施例中锰渣改性钢渣的XRD谱图和MnO2的XRD标准谱图对比。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
在一个实施例中,一种锰渣改性钢渣废弃物改性脱硫吸收剂及其制备方法,参见图1~图4,包括吸收剂包括吸收剂的组分是:钢渣微粉30~60%,锰渣微粉40~70%。
进一步的,参见图1~图4,所述的钢渣是将转炉钢渣热闷破碎处理得到的,所述电解锰渣是电解金属锰生产过程中硫酸浸出锰矿后的固体废弃物。
进一步的,参见图1~图4,其中钢渣的化学成分是:CaO为37~46wt%,Fe2O3为29~31wt%,SiO2为13~15wt%,Al2O3为3~4wt%,MgO为7~10wt%,MnO为2~3wt%,所述的钢渣比表面积≥2000㎡/kg。
进一步的,参见图1~图4,其中电解锰渣的化学成分是Fe2O3为30~40wt%,SiO2为17~19wt%,TiO2为11~13wt%,Na2O为11~13wt%,MnO为7~8wt%,Cr2O3为6~8wt%,CaO为8~9wt%。
进一步的,参见图1~图4,所述钢渣的尺寸为2~80微米,粒径小于9.53微米的占10%,粒径小于30.77微米的占50%,粒径小于62.19微米的占90%。
进一步的,参见图1~图4,步骤如下:
步骤一:首先配置一定浓度的NaCl溶液;
步骤二:将钢渣和锰渣以一定的比例混合均匀倒入步骤一溶液中;
步骤三:将步骤二中的混合溶液放置在带加热的磁力搅拌器中搅拌6~12小时;
步骤四:将得到的混合浆液抽滤,固液分离,并且用70~90℃的热水把固体产物洗两到三次;以及
步骤五:将步骤四得到的固体产物在鼓风干燥箱中以105~120℃干燥12小时,得到所需的脱硫吸收剂。
进一步的,参见图1~图4,所述NaCl溶液采用100ml去离子水和25g~35gNaCl的混合液。
在本实施例中,实验装置主要包括三部分,供气系统,反应系统和尾气检测系统。实验装置如下图所示。首先SO2和N2气瓶通过质量流量计在混气室充分混合,通过玻璃导管引入反应器,反应器由带加热的磁力搅拌器维持恒温40℃并且转速维持600转/min,温度由温度计测量,在反应器三孔烧瓶(容量250ml)的上方配置有冷凝循环管,气体通过干燥剂由傅里叶变换红外设备定量检测。其中冷凝循环管和干燥剂都是为了吸收烟气中的水蒸气以保护烟气检测设备傅里叶变换红外设备。
实施例1:采用转炉钢渣,其粒径为2~80微米,化学成分为MgO4.33%,Al2O33.6%,SiO210.8%,SO30.26%,CaO45.5%,TiO20.69%,MnO3.05%,Fe2O329.7%,其他2.07%;
首先配置一定浓度的NaCl溶液(100ml去离子水和25gNaCl的混合液)。取5g钢渣和5g锰渣混合均匀倒入上述溶液中。将混合溶液放置在带加热的磁力搅拌器中搅拌6小时。将得到的混合浆液抽滤,固液分离,并且用90℃的热水把固体产物洗两到三次。将得到的固体产物在鼓风干燥箱中以105℃干燥12小时,得到所需的脱硫吸收剂。将得到的吸收剂在三孔烧瓶中水化40-60min用于脱硫反应。
实施例2:取5g钢渣和10g锰渣。其他条件一样。
实施例3:取10g钢渣和5g锰渣。其他条件一样。
实施例4:首先配置一定浓度的NaCl溶液(100ml去离子水和35gNaCl的混合液)取5g钢渣和5g锰渣。其他条件一样。
实施例5:首先配置一定浓度的NaCl溶液(100ml去离子水和30gNaCl的混合液),取5g钢渣和10g锰渣混合均匀倒入上述溶液中。将混合溶液放置在带加热的磁力搅拌器中搅拌12小时。将得到的混合浆液抽滤,固液分离,并且用70℃的热水把固体产物洗两到三次。将得到的固体产物在鼓风干燥箱中以105℃干燥12小时,得到所需的脱硫吸收剂。
实施例6:首先配置一定浓度的NaCl溶液(100ml去离子水和25gNaCl的混合液),取10g钢渣和5g锰渣混合均匀倒入上述溶液中。将混合溶液放置在带加热的磁力搅拌器中搅拌8小时。将得到的混合浆液抽滤,固液分离,并且用80℃的热水把固体产物洗两到三次。将得到的固体产物在鼓风干燥箱中以120℃干燥12小时,得到所需的脱硫吸收剂。
钢渣基改性脱硫剂孔结构示意图
脱硫效率时间示意图
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种锰渣改性钢渣废弃物改性脱硫吸收剂,其特征在于,吸收剂包括吸收剂的组分是:钢渣微粉30~60%,锰渣微粉40~70%。
2.根据权利要求1所述的锰渣改性钢渣废弃物改性脱硫吸收剂,其特征在于,所述的钢渣是将转炉钢渣热闷破碎处理得到的,所述电解锰渣是电解金属锰生产过程中硫酸浸出锰矿后的固体废弃物。
3.根据权利要求2所述的锰渣改性钢渣废弃物改性脱硫吸收剂,其特征在于,其中钢渣的化学成分是:CaO为37~46wt%,Fe2O3为29~31wt%,SiO2为13~15wt%,Al2O3为3~4wt%,MgO为7~10wt%,MnO为2~3wt%,所述的钢渣比表面积≥2000㎡/kg。
4.根据权利要求2所述的锰渣改性钢渣废弃物改性脱硫吸收剂,其特征在于,其中电解锰渣的化学成分是Fe2O3为30~40wt%,SiO2为17~19wt%,TiO2为11~13wt%,Na2O为11~13wt%,MnO为7~8wt%,Cr2O3为6~8wt%,CaO为8~9wt%。
5.根据权利要求2所述的锰渣改性钢渣废弃物改性脱硫吸收剂,其特征在于,所述钢渣的尺寸为2~80微米,粒径小于9.53微米的占10%,粒径小于30.77微米的占50%,粒径小于62.19微米的占90%。
6.根据权利要求3所述的锰渣改性钢渣废弃物改性脱硫吸收剂的制备方法,其特征在于,步骤如下:
步骤一:首先配置一定浓度的NaCl溶液;
步骤二:将钢渣和锰渣以一定的比例混合均匀倒入步骤一溶液中;
步骤三:将步骤二中的混合溶液放置在带加热的磁力搅拌器中搅拌6~12小时;
步骤四:将得到的混合浆液抽滤,固液分离,并且用70~90℃的热水把固体产物洗两到三次;以及
步骤五:将步骤四得到的固体产物在鼓风干燥箱中以105~120℃干燥12小时,得到所需的脱硫吸收剂。
7.根据权利要求6所述的锰渣改性钢渣废弃物改性脱硫吸收剂的制备方法,其特征在于,所述NaCl溶液采用100ml去离子水和25g~35gNaCl的混合液。
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