铁基脱硫渣的再生循环

采用氧化方式对铁基脱硫渣进行再生和循环脱硫.结果表明,在Na OH浓度50 g/L、温度50℃的条件下,用1倍理论量的双氧水氧化脱硫渣,脱硫渣中硫的去除率和再生后的循环除硫率分别为97.70%和40.90%;在Na OH浓度50 g/L、温度70℃、通气速率1.2 L/min和通气时间110 min的条件下,用氧气氧化脱硫渣,硫去除率和循环除硫率分别为83.71%和52.74%.脱硫渣在碱性体系中被氧化,其中的硫主要以S2O32-形式进入液相,固相中的铁转变为Fe OOH.     

脱硫副反应及腐蚀问题

1 脱硫副反应 脱硫副反应生成物多以副盐形式存在于溶液中,脱硫过程生成Na2S3O3和Na2SO4副反应的根本原因是溶液中存在O2和HS-。降低被处理气体中氧含量,减少再生过程贫液空气夹带量,加快析硫速度、降低溶液中Hs-浓度是降低Na,S,O,和Na2SO4生成率的有效途径。当     

热煤气一体化净化工艺中的脱硫反应特征

利用固定床反应器考察了高温煤气脱硫除尘一体化净化工艺中沉积粉尘对高温煤气脱硫剂脱硫性能的影响.结果表明,表面沉积粉尘对脱硫剂初次硫化行为有明显的影响,且与脱硫剂的组成和结构有关.利用钢厂赤泥制备的脱硫剂,含有多种惰性杂质,且具有较大的孔径结构,易于和粗煤气中的粉尘作用,造成脱硫剂硫容的减小.硫化气氛中,H2O的存在造成脱硫剂硫容和脱硫效率的降低,但不会影响因表面沉积粉尘造成的脱硫剂硫容的减小.多次硫化-再生循环实验表明,硫化-再生循环过程有助于减小表面沉积粉尘对脱硫剂脱硫行为的影响.经历一定次数的硫化-再生循环后,粉尘对脱硫剂脱硫行为的影响逐渐消失.     

铁基离子液体湿法氧化硫化氢的反应性能

以氯化丁基甲基咪唑(BmimCl)和六水合三氯化铁(FeCl3.6H2O)为原料合成了铁基离子液体。分析表明,铁基离子液体具有非定量组成[Bmim]Fe0.9Cl4.7,表现出较强的疏水特性,而且具有良好的氧化性和热稳定性。以铁基离子液体为脱硫剂,对其氧化脱除硫化氢及再生工艺进行了初步研究,考察了硫化氢流量、硫化氢浓度、反应温度和氧气流量对脱硫效率的影响。结果表明,铁基离子液体的硫容达到0.31g.L-1,氧化脱硫过程中无须添加辅助试剂和调控pH值,反应温度和硫化氢流量是对脱硫率影响最为显著的两个因素,铁基离子液体脱硫剂可以在氧气中再生并循环使用。因此,铁基离子液体作为脱硫剂可以氧化硫化氢生成硫磺并在氧气中再生并生成水。基于产物水与疏水脱硫剂的不溶性,可以构建基于疏水性铁基离子液体作为脱硫剂的非水相湿法氧化脱硫新工艺,避免了水相湿法氧化脱硫过程中二次污染及操作复杂的难题,对研究发展绿色湿法脱硫工艺具有积极意义。     

硫含量对铝酸钠种分母液盐蒸发结晶析出的影响

研究了高硫铝土矿中硫对拜耳法NaAl(OH)4种分母液蒸发排盐的影响.结果表明,NaAl(OH)4溶液深度蒸发排盐渣中主要存在Na2CO3·H2O和NaAlO2·1.25H2O,苛碱浓度300~310 g/L时能有效析出Na2CO3且不导致NaAlO2析出过高.硫对NaAl(OH)4溶液中Na2CO3、硫盐和NaAlO2析出影响很大,析出率均随硫含量增加而增加,且排盐率均在60%以上.Na2SO4对析出率影响最大,硫浓度6 g/L时排盐率可达91.33%;Na2SO3的影响稍低;Na2S对析出率影响较小,硫浓度6 g/L时排盐率仅为68.49%.将硫浓度为4.5 g/L的NaAl(OH)4溶液蒸发至苛碱浓度为310 g/L时排盐渣中存在Na2CO·3H2O,NaAlO21.25·H2O,Na2CO32Na2SO4和其他形式复盐.蒸发过程中有部分低价硫被氧化,约有7%和4%的S2氧化为S2+和S4+,7%~11%S4+氧化为S6+.Na2CO3和各价态硫化合物交互作用,影响蒸发排盐效果.     

固相法制备ZnO/改性半焦脱硫剂及其脱硫性能研究

采用固相法制备了Zn O/改性半焦脱硫剂,在固定床反应器上考察了负载比、活性组分质量分数、焙烧温度、焙烧时间和助剂质量分数对脱硫剂脱硫性能的影响,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、氮吸附技术对最优条件下制备的脱硫剂进行了表征。试验得到的Zn O/改性半焦脱硫剂的最佳制备条件为:负载比(Zn O与改性半焦质量比)5∶3,活性组分质量分数30%,焙烧温度600℃,焙烧时间2 h,助剂质量分数4%。固相法制备的脱硫剂结晶度好,脱硫剂脱硫前后比表面积、孔容、孔径变化较小,表明脱硫剂中载体改性半焦的孔隙结构未受到破坏,有利于脱硫剂的后期再生。     

湿法脱硫副产物的形成及对脱硫工艺的影响

湿法脱硫工艺主要副产物为Na2S2O3、Na2SO4、NaCNS。副产物的生成,降低了催化剂的脱硫效率,使出口H2S含量升高,阻碍了O2在脱硫液中的传质;同时其自身的氧化反应也耗用了一定量的催化剂,不利于硫颗粒的浮选,使硫颗粒在再生槽的停留时间加长,增加了副产物的生成几率。在副产物含量升高时,可适当调整催化剂的浓度,以便于维持正常的脱硫效率。     

微波固相法制备ZnFe_2O_4脱硫剂及其脱硫性能研究

采用乙酸锌、硝酸铁以及乙二酸为原料合成铁酸锌前驱体,以红土为黏结剂,采用微波固相法合成铁酸锌脱硫剂。通过单因素法考察球磨时间、焙烧温度、焙烧时间以及活性组分含量对脱硫剂脱硫性能的影响,同时利用响应面法对脱硫剂制备条件进行优化得到最佳制备条件。采用X射线衍射(XRD)、氮吸附(BET)方法对脱硫剂的新鲜样和硫化样的物相组成、结构、孔结构进行表征。铁酸锌脱硫剂的最佳制备条件为:活性组分质量分数30%、焙烧温度505℃、焙烧时间65 min、球磨时间30 min;此条件下制备的脱硫剂脱硫效果好,硫容达到8.7%,脱硫效率为72.07%。     

副产物含量对栲胶脱硫液性质的影响

在栲胶脱硫生产过程中除了主反应外,同时还伴随Na2S2O3,Na2SO4,NaSCN及NaHCO3等盐类生成的副反应.这些副产物的生成会影响栲胶脱硫液的性质,并最终影响整个脱硫循环工艺的稳定.为了避免这些影响,从表面张力、黏度和密度三个方面分析了Na2S2O3,Na2SO4,NaSCN和NaHCO3四种栲胶脱硫工艺的副产物对栲胶脱硫溶液的影响.结果表明,副产物的积累可以引起脱硫溶液表面张力的下降以及溶液黏度和密度的增加,从而引起脱硫工艺中操作条件的改变,最终影响整个系统的脱硫效率.     

NGD脱硫用粉煤灰脱硫活性测定方法研究

NGD脱硫技术利用煤粉锅炉燃烧产生粉煤灰吸收烟气中SO2。作为脱硫剂,粉煤灰自身的脱硫活性对脱硫效果至关重要,而其中活性氧化钙(f-Ca O)含量是影响其活性的关键因素。探索了一种快速测定粉煤灰中f-Ca O含量的方法:将亚硫酸溶液与粉煤灰中的f-Ca O反应生成Ca SO3,Na OH中和过量H2SO3,用H2SO3用量计算得到样品中f-Ca O的量。结果证明,作为评价NGD用粉煤灰脱硫活性的辅助手段,该测定方法基本可行,经优化及验证后,可在煤粉锅炉脱硫项目上推广应用。     

碳酸钠焙烧铝系钒铁炉渣共提取钒与铝

通过对铝系钒铁炉渣碳酸钠焙烧-水浸全过程的矿物分析、热力学计算及对比实验,研究了炉渣中钒、铝同步转化、溶出的机理与规律. 结果显示,焙烧进程中渣中镁铝尖晶石MgO×Al2O3相、CaO×2Al2O3相逐渐消失,MgO相生成,并生成碱熔相Na2O×Al2O3和钒酸盐. 随焙烧温度及时间增加,Na2O×Al2O3和钒酸盐相明显增多,钒、铝溶出率增加. 焙烧熟料经水浸后,液相呈碱性,钒、铝分别以可溶性钒酸钠和铝酸钠的形式进入水相,固相残留物为少量未反应的镁铝尖晶石及新生成的MgO和Ca(OH)2. 在磨矿粒度<75 mm、配碱系数1.0、焙烧温度1000℃及焙烧时间4 h的优化条件下,钒的溶出率可达90%,铝的溶出率可达75%.     

Selective recovery of metals from spent desulfurization catalyst

Valuable metals including V, Mo, Ni, Co, and Al were selectively recovered from spent desulfurization catalyst by means of extractive separation. Prior to selective metal recovery the spent catalyst was roasted at temperatures of 400–800 °C, and BET, SEM, and XRD data showed that roasting the spent catalyst at 550 °C gave birth to the surface and pore structures accounting for good extractibility of the roasted spent catalyst. A sequential scheme consisting of leaching and chelate extraction was developed to recover the metals from the spent catalyst roasted at 550 °C and oxygen space velocity of ca. 1800 hr⁻¹.     

钒渣钙化焙烧参数对钒浸出率的影响

在分析钒渣(V2O3 8.07%)钙化焙烧过程反应机理的基础上,采用钙化焙烧-酸浸法研究了钙化焙烧过程中CaO/V2O3(质量比)、焙烧温度、焙烧时间对钒浸出率的影响. 结果表明,焙烧温度在600~900℃之间时,V2O5等钒氧化物可与CaO发生反应,形成以CaV2O6, Ca3V2O8, CaV3O7为主的钒酸钙. 当CaO/V2O3由0.48提高到约1.125时,钒浸出率由55.3%提高到69.2%,当CaO/V2O3>1.125时,钒浸出率开始下降. 焙烧温度由750℃提高到825℃时,钒浸出率由56.3%提高到69.7%,温度进一步升高,物料开始烧结,浸出率逐渐下降. 随焙烧时间延长,钒浸出率逐渐提高,2 h后达最大;时间继续增加,钒浸出率会因物料间发生二次反应而下降.     

微波辐射柴油脱硫实验研究

采用微波辅助氧化反应的方法对辽河常二线柴油配制油样进行了脱硫实验，过氧化氢作氧化剂，可以把柴油中的含硫化合物有选择性地氧化成相应的具有很强极性的砜，根据相似相溶原理，这些砜因溶于剂相而从柴油中除去，从而降低了硫含量。实验过程中分别考察了氧化荆用量、剂油比、反应体系压力、氧化时间、微波功率等对柴油硫含量的影响。确定了实验室适宜的操作条件：剂油体积比为0．25：1，微波辐射压力为0．05MPa，微波功率为375w，辐射时间为6min，柴油的脱硫率为60％．而在无微波辐射的条件下，脱硫率仅为12％。     

高硫铝土矿脱硫浅析

我国铝土矿资源瓶颈制约的加剧,威胁我国铝工业的生存和发展。而我国大量的高硫铝土矿还没有获得工业应用,提高高硫铝土矿资源利用率显得非常迫切。本文对近年来研究的几种脱硫工艺,其中有浮选法脱硫、生产氧化铝湿法脱硫、焙烧预处理脱硫等几种脱硫技术,对不同脱硫工艺的效果分别进行了评述。     

Two-stage cyclic ammonium sulfate roasting and leaching of extracting vanadium and titanium from vanadium slag

Compared with traditional sodium or calcification roasting process for vanadium extraction from raw vanadium slag (V-slag), ammonium sulfate (AS) roasting could reduce about 470℃ roasting temperature and avoid Cl₂, HCl, sodium-containing waste-water and waste gypsum discharging. To reduce the amount of AS added in vanadium extraction process, an efficient AS two-stage cyclic roasting and acid leaching process was proposed. The result of TG analysis indicates V-slag could be decomposed in 275-380℃ using AS roasting process. Using 2.03:1 total mass ratio of AS to V-slag, 90.86% V and 80.54% Ti could be extracted after 380℃ roasting for 30 min and 8% initial concentration of H₂SO₄ leaching at 70℃ for 100 min. XRD analysis indicates V-containing spinel phase in the 1st stage leaching residue would be efficiently decomposed by the cyclic two-stage roasting and leaching process. Furthermore, the valence of V(III) in raw V-slag was not changed after the 1st AS roasting stage, but a part of V(III) in the 1st leaching residue was oxidized to V(V) after 2nd roasting process.     

二次铝灰硫酸铵焙烧提铝过程氟的迁移规律

采用硫酸铵焙烧-水浸法回收二次铝灰中的铝是实现其无害化与资源化最重要的途径之一。二次铝灰的无害化与资源化利用要求尾渣氟的浸出毒性满足国标要求(无机氟化物质量浓度低于100 mg/L)。二次铝灰中氟的浸出毒性远高于100 mg/L,故需深入研究二次铝灰硫酸铵焙烧-水浸提铝过程氟的迁移规律。借助复合氟离子电极、XRD、XPS、SEM和XRF研究了二次铝灰硫酸铵焙烧-水浸提铝过程氟的迁移转化行为。结果表明,延长焙烧时间、提高焙烧温度、增大硫酸铵配比可促进二次铝灰中的氟进入焙烧尾气;延长浸出时间、提高浸出温度、增大液固比有利于降低浸出渣中氟的含量和占比。在焙烧温度450℃、焙烧时间2 h、物料配比6:1、浸出温度85℃、浸出时间80 min、液固比6:1条件下,二次铝灰中43.85%的氟以气态形式进入尾气,23.92%的氟进入浸出液中,32.23%的氟以AlF3和AlF3?3H2O形式残留在浸出渣中。焙烧尾气经脱氟、喷淋吸收,可转化为硫酸铵;浸出液脱氟后可制备聚合硫酸铝,用作水处理剂;浸出渣的浸出毒性符合国家标准,可用作建筑材料,从而实现二次铝灰的资源化与无害化处理。     

硫酸化焙烧-水浸处理废稀土荧光粉工艺

针对当前废稀土荧光粉综合回收利用率低、不当处理造成环境污染严重等问题,采用硫酸化焙烧?水浸法处理废稀土荧光粉,考察了焙烧温度对物料形态的影响及焙烧温度、浓硫酸添加量对稀土氧化物浸出效果的影响,并对该工艺进行了初步环保评估。结果表明,在焙烧温度300℃、时间120 min、浓硫酸与废粉质量比为1.85及浸出温度25℃、时间120 min、液固质量比2:1的条件下,4种稀土氧化物的回收率分别为Y2O3 98.82%, Eu2O3 97.39%, CeO2 96.58%和Tb4O7 98.77%。硫酸化焙烧可使稀土分解为可溶性的硫酸盐和磷酸盐,并保证渣为环保的低放渣。浓硫酸添加量对4种稀土氧化物浸出率影响较大,焙烧温度对CeO2和Tb4O7浸出效果影响显著,在浓硫酸与废粉质量比1.85、浸出温度25℃、时间均为120 min的条件下,CeO2和Tb4O7的浸出率分别由焙烧温度200℃时的40.18%和37.18%提高至300℃时的96.58%和98.77%。稀土荧光粉在300℃下焙烧不会产生SO2和SO3等有害气体,焙烧过程中放出的气体主要为水蒸气和挥发的硫酸,物料失重约为10%。该工艺避免了焙烧过程中产生大量含硫、含氟、强酸性废气及难溶解的焙烧废渣,同时减少了环境污染及部分稀土资源浪费,具有广阔的工业应用前景。     

高硫高硅铝土矿焙烧–溶出性能研究

采用悬浮焙烧对高硫高硅铝土矿进行处理,考察了不同焙烧温度对矿石中硫含量的影响,通过X射线衍射和扫描电子显微镜分析了不同温度条件下焙烧对铝土矿中物相变化及微观形貌的影响,研究了焙烧温度对矿石中氧化铝溶出性能的影响。结果表明,悬浮焙烧温度600℃及以上时,能够使铝土矿硫化型硫含量降至0.2wt%以下。焙烧使铝土矿中高岭石相发生分解生成非晶态的偏高岭石,同时破坏矿颗粒致密结构,出现晶粒细化,但温度过高(650℃)会出现局部烧结现象。焙烧使一水硬铝石晶体破坏而活化,600℃时晶体破坏最完全,使600℃焙烧矿在相同溶出条件下溶出效果较原矿及其他焙烧矿优势明显,在溶出温度270℃、苛碱浓度245 g/L、石灰添加量14wt%的条件下,相对溶出率能达96%以上。     

电解锰压滤渣高温脱硫研究

采用直接煅烧法、还原法及添加脱硫剂煅烧法对电解锰压滤渣进行了高温脱硫,研究了不同方法得到的脱硫产物的物相、残硫量和活性,并比较了几种方法的工业适用性。结果表明:直接煅烧法的脱硫渣和坩埚粘连严重,实际操作困难;加入煤粉并没有改善脱硫渣和坩埚的粘连问题,且脱硫渣中残硫量高;石灰石虽能减弱脱硫渣和坩埚的粘连,但由于生成惰性物质石英,降低了脱硫渣的活性;采用铝矾土作为脱硫剂进行脱硫,脱硫渣的残硫量低,脱硫渣和坩埚不粘连,脱硫渣活性高。铝矾土添加量为42%(质量分数),脱硫温度为1 250 ℃,脱硫保温时间为5 min时,脱硫渣中硫含量为0.089 4%(质量分数),达到脱硫要求。