拜耳赤泥脱硫工艺的应用基础研究

拜耳赤泥脱除燃煤烟气SO2的新工艺符合"以废制废,变废为宝"的原则.利用拜耳赤泥作为脱硫剂,在填料吸收塔内进行脱硫,脱硫效率高、流程简单,经济,适应性强.结果表明,脱硫率与液固比xA、温度xB和鼓风量xC关系的回归方程为η=-0.52xA2+7.7225xA+1.0056xB2-0.52xB+29xC2-4.3xC+77.15.脱硫终点pH值控制在5.0左右为宜.脱硫产物主要为亚硫酸钙、石膏和硫酸盐溶液.赤泥固相脱硫作用大于液相,主要是含CaO,Al2O3,Na2O等物相的作用.     

工业废盐酸浸出拜耳赤泥中铁、铝的试验研究

研究了工业副产废盐酸常压浸出拜耳法赤泥中铝、铁的过程。考察了盐酸浓度、浸出温度、浸出时间和液固比对氧化铁、氧化铝浸出率的影响。通过试验得出了较佳浸出工艺条件:盐酸浓度25%、酸浸温度90℃、酸浸时间60 min、液固比6∶1。在此条件下,铁的浸出率为92.51%,铝的浸出率为90.12%。各因素对氧化铝氧化铁浸出率影响大小为:酸浸反应温度盐酸浓度反应时间液固比。同时,利用硫酸铁作为除钙剂对赤泥盐酸浸出液进行脱钙处理,Ca~(2+)一次脱除率达83.3%。研究成果为低浓度工业废盐酸和贵州拜耳赤泥的处置与利用提供了理论依据和技术参考。     

以废治废——铝厂固废赤泥治理工业废气二氧化硫的应用研究_*

氧化铝生产过程中会产生大量赤泥废渣,为了利用赤泥渣特殊的理化特性,达到以废治废和资源化循环利用的目的,本文采用山东铝业混合赤泥做原料,对其进行物相分析及单因素脱硫实验。通过分析温度、液固比、赤泥粒度、烟气浓度和pH对脱硫效率的影响,实现了操作条件最优化。结果表明：赤泥用于烟气脱硫时,脱硫效率可长时间维持在95%之上;温度为20℃、液固比12:1、赤泥粒度为80目,pH大于4.5,一定范围内反应速率随浓度增大而增大。     

以废治废——铝厂固废赤泥治理工业废气二氧化硫的应用研究

氧化铝生产过程中会产生大量赤泥废渣,为了利用赤泥渣特殊的理化特性,达到以废治废和资源化循环利用的目的,采用山东铝业混合赤泥为原料,对其进行物相分析及单因素脱硫实验。通过分析温度、液固比、赤泥粒度、烟气浓度和pH值对脱硫效率的影响,实现了操作条件最优化。结果表明,赤泥用于烟气脱硫时,脱硫效率可长时间维持在95%之上;温度为20℃,液固比12∶1,赤泥粒度为0.178mm,pH值大于4.5,一定范围内反应速率随浓度增大而增大。     

喷淋塔中添加柠檬酸促进电石渣烟气脱硫及其机理

在喷淋吸收装置中考察了添加柠檬酸强化电石渣烟气脱硫的过程及机理,研究结果表明：电石渣浆液中添加5 mmol/L的柠檬酸,脱硫效率从58.90%增加到77.30%,电石渣浆液中添加柠檬酸有利于烟气脱硫。同时考察了SO2入口浓度、温度、pH值及液气比等操作因素对脱硫的影响。增加SO2入口浓度、升高烟气温度,柠檬酸/电石渣复合浆液脱硫效果降低;提高浆液pH值脱硫效率升高;液气比从15 L/m3上升到30 L/m3时,系统脱硫效率由32.60%上升到80.70%,继续增加液气比,脱硫效率下降。     

喷淋塔中电石渣烟气脱硫工艺过程的研究

在喷淋吸收系统中对电石渣浆液吸收SO2进行了系统研究,研究结果表明：增加电石渣浓度和提高液气比均有利于SO2的吸收;烟气SO2浓度由3 160 mg/m3上升到14 489 mg/m3,系统脱硫率下降了28.60%;随体系pH值的增加,系统脱硫率升高,脱硫率可达94.70%;反应温度由20 ℃升到70 ℃时,脱硫率从85.39%降到55.76%。电石渣在酸性、中性及碱性环境中吸收去除SO2的机理不同。     

赤泥基非均相催化剂类Fenton催化降解金橙Ⅱ

采用糖蜜酒精废液协同H2SO4对赤泥进行酸化改性,再经高温焙烧处理,得到赤泥基非均相催化剂（SMA-CA/赤泥）,通过XRD、EDS、N2吸附脱附技术对SMA-CA/赤泥进行了表征,并将其用于金橙Ⅱ的类Fenton催化降解。表征结果显示：经酸化和焙烧,赤泥中的α-FeOOH转变为SMA-CA/赤泥中的α-Fe2O3,且酸化改性使得SMA-CA/赤泥碱含量显著降低;与未添加糖蜜酒精废液酸化改性的赤泥基非均相催化剂相比, SMA-CA/赤泥的孔径增大,大孔分布提高。实验结果表明：在初始溶液pH值为3、H2O2投加量50 mmol/L、金橙Ⅱ质量浓度40 mg/L、反应时间6 h的条件下,金橙Ⅱ去除率达到86.79%;该催化降解过程符合一级动力学模型。     

电石渣湿式烟气脱硫传质-反应过程研究

在喷淋吸收塔中采用正交试验法对电石渣湿式烟气脱硫的各影响因素进行了研究,建立了传质反应过程模型,并对影响显著的因素进行单因素实验考察,结果表明：各因素的影响大小顺序为液气比（L/G）>烟气SO2浓度>浆液pH值>电石渣浓度>吸收温度,其中液气比、烟气SO2浓度、浆液pH值对脱硫效率影响显著;L/G从10升高到30时,系统脱硫效率提高了54.91%,但升高到60时,系统脱硫效率反而下降了6.94%;烟气SO2浓度的增加可以提高脱硫效率,但大于1 000×10 -6后,脱硫效率逐步下降;提高浆液pH值可以提高脱硫效率,pH=9时,系统脱硫效率基本保持在90%;烟气脱硫的本质在于将SO2水化后产生的H+和HSO－3稳定化,电石渣的脱硫原理是将液相中的H+和HSO－3转化成CaSO3·2H2O稳定化,从而实现烟气脱硫;根据SO2和HSO－3的反应面,将液膜分为3个反应区,得到SO2的传质反应过程模型。     

煤矸石浆液脱除燃煤烟气中SO2的研究

运用煤矸石中含有丰富的碱性物质和化学吸收技术，对煤矸石浆液脱除燃煤烟气中SO2的影响因素进行了研究.得出煤矸石可有效脱除低浓度烟道气中的SO2，脱硫的适宜条件：浆液浓度20%、颗粒直径在208 μm 左右、初始pH=5.5、反应温度80 ℃、有效反应时间可持续1 h，最高脱硫率达75%左右.     

Sb高效富集与As转化稳定化的砷碱渣清洁利用新技术工业试验

为了实现锑冶炼砷碱渣的清洁利用及无害化处置,设计了球磨浸出—重选收锑—废碱喷淋—氧化沉砷—砷稳定固化的砷碱渣清洁利用新工艺。结果表明：常温下液固比为4：1时,砷碱渣经球磨后水浸,球磨和浸出时间分别20 min和40 min,As浸出率为96.78%,碱浸出率为97.35%,实现Sb、As和碱高效分离;为提取回收浸出渣中锑资源,通过摇床高效富集回收Sb,回收率为40%~50%,且精矿中As < 1%,Sb≥10%,可通过冶炼系统回收;基于酸碱中和原理,浸出液（高砷废碱）进入锑冶炼中烟气脱硫喷淋系统与烟气中SO2发生反应,烟气中SO2和As含量达到排放标准,实现浸出碱液和烟气SO2协同治理目的;向高砷废水加入H2O2对砷进行氧化,再加入脱砷剂（生物制剂）与砷发生沉淀反应而脱除,经两段脱砷后,废水中As含量降低至150 mg/m3, 脱砷效率分别为88.4%和92.5%;产生的脱砷渣采用铁盐稳定剂处理,在添加质量比为9%时固化体As毒性浸出浓度从348.67 mg/L降至0.65 mg/L,达到危险废物填埋场入场标准。工业扩大试验结果表明,新工艺可达到以废治废、清洁利用砷碱渣目的。     

赤泥负载铈吸附剂的制备及其应用

将赤泥通过盐酸改性,得到改性赤泥,以改性赤泥为载体,氧化铈为活性组分,制备了赤泥负载铈吸附剂.在25℃和静态条件下,对赤泥负载铈吸附剂处理含磷废水进行了研究,探讨了赤泥负载铈吸附剂的制备条件、赤泥负载铈吸附剂用量、废水pH值、吸附时间及磷的浓度对除磷效果的影响.结果表明,赤泥负载铈吸附剂的制备条件为:盐酸浓度为6mol/L,赤泥负载铈的反应时间为16h,四水硫酸铈浓度为0.4g/L,焙烧温度为500℃;在废水pH值为5.0,磷浓度0～100mg/L范围内,吸附时间为90min,按磷与赤泥负载铈吸附剂质量比为1︰80投加赤泥负载铈吸附剂进行处理,磷的去除率可达97%以上.利用Langmuir吸附等温式对吸附数据进行拟合,得到25℃下的线性相关性R2=0.9919,吸附剂的饱和吸附量为44.65mg/g.磷在吸附剂表面的吸附是单分子层吸附.     

KMnO4/CaCO3协同脱硫脱硝实验研究

在喷射鼓泡塔实验台上,采用KMnO₄/CaCO₃进行了协同脱硫脱硝实验,研究了氧化剂加入量、SO₂浓度、NO浓度、浆液pH值、浸没深度、浆液浓度、模拟烟气温度对SO₂和NO脱除效率的影响.实验结果表明：NO的脱除效率随氧化剂加入量、SO₂浓度、浸没深度、浆液浓度的增大而提高,随NO浓度的提高而降低;SO₂的脱除效率随氧化剂加入量、SO₂浓度、pH值、浸没深度、浆液浓度的增大而提高,而NO浓度和烟气温度对SO₂脱除效率无影响作用;NO的脱除效率与浆液pH值和温度无明显关联.     

赤泥复合颗粒去除Fe~(2+)、Mn~(2+)影响因素及吸附性能

为了探究赤泥复合颗粒处理重金属酸性矿山废水的最佳反应条件,本研究对复合颗粒处理酸性矿山废水中Fe~(2+)、Mn~(2+)的影响因素及竞争吸附特性进行了深入研究,结果表明:赤泥复合颗粒投加量3 g/L、吸附时间120 min、pH值为4.0时反应条件最佳,对Fe~(2+)、Mn~(2+)的去除率可达99.41%、94.27%;Fe~(2+)、Mn~(2+)共同存在时,Fe~(2+)、Mn~(2+)存在竞争吸附,其中Fe~(2+)优先被去除。赤泥复合颗粒是处理重金属酸性矿山废水的优良水处理功能材料。     

赤泥用于热电厂烟气脱硫研究

研究了将赤泥用于热电厂烟气脱硫。烟气中二氧化硫在喷淋塔内用赤泥喷淋吸收, 加入石灰乳在pH =10时置换固化产生的亚硫酸盐、硫酸盐。赤泥浆在沉降槽中经沉降分离后, 上清液返回氧化铝生产过程, 浓缩浆经洗涤送往赤泥堆场进行堆放。处理前后SO₂浓度分别为5 987 mg/Nm³ 和1 146 mg/Nm³, 烟气处理量为119 732.8 Nm₃/h 。     

花环填料在钠碱烟气脱硫中的应用

为了考察新型花环散堆填料在钠碱烟气脱硫过程中的效果,在直径为550 mm的塔体内进行了烟气脱硫中试实验,重点考察了吸收液pH、液气比、进口烟气温度、空塔气速及吸收剂初始浓度等对吸收效果的影响.结果表明,在填料高度1 m、吸收液pH=6～7,液气比为2～3 L/m³, 烟气温度在50 ℃以下、空塔气速为1.0～1.5 m/s、吸收剂初始浓度为0.3～0.5 mol/L时,脱硫率均可大于80 %.     

碱性废渣用于煤燃烧固硫的性能与改性

试验研究了5种碱性废渣和1种石灰石在煤燃烧中的固硫性能,以及复合、调质对固硫性能的影响,探讨了固硫剂孔结构和成分对固硫能力的影响.结果表明：在燃烧温度为900～1 000 ℃条件下,与石灰石相比,电石渣和白泥固硫率较高,而碱渣、赤泥、盐泥固硫效果较差.在燃烧温度900 ℃左右乙醇和醋酸调质可明显改善固硫.随燃烧温度升高,乙醇改良作用减弱,而醋酸调质减弱了赤泥之外的固硫性能.优化碱性废渣和石灰石复合,可提高固硫剂的固硫率和利用率.     

赤泥负载镧新型吸附剂的制备及其除氟性能

以盐酸活化的赤泥为载体,氧化镧为活性组分,制备了赤泥负载镧的新型吸附剂.探讨了新型吸附剂制备最佳的条件对除氟效果的影响.结果表明在盐酸浓度为6 mol/L,赤泥负载镧的反应时间为20 h,镧离子浓度为0.25 g/L,焙烧温度为500℃的条件下制备的吸附剂对氟离子具有较强的吸附能力;当吸附时间为60 min,pH值为6.0,氟的初始浓度为40 mg/L,氟与吸附剂的质量比为l:100时,氟去除率可达98%以上.在25℃下,吸附除氟过程符合Langmuir吸附等温式,线性方程为:c_e/q_e=0.015 9c_e+0.049 5,线性相关系数为:R~2=0.992 5,其饱和吸附量为62.89 mg/g.单分子层吸附氟是吸附的主要形式.