联系电话:400-099-6641

废氧化锌脱硫剂的回收利用

2020-06-09 11:49

  废氧化锌脱硫剂的回收利用_电子/电路_工程科技_专业资料。技术研究 2017年第1期 废氧化锌脱硫剂的回收利用 朱建君李楠王军峰盛明泽 西北化工研究院陕西西安710600 摘要:本文介绍了废氧化锌脱硫剂的回收工艺及国内研究进展,并对我国的废剂

  技术研究 2017年第1期 废氧化锌脱硫剂的回收利用 朱建君李楠王军峰盛明泽 西北化工研究院陕西西安710600 摘要:本文介绍了废氧化锌脱硫剂的回收工艺及国内研究进展,并对我国的废剂回收提出了建议。 关键词:废氧化锌脱硫剂回收利用 Recycling of waste zinc oxide desulfurizer Zhu Jianjun,Li Nan,Wang Junfeng,Sheng Mingze The Northwest Research Institute of Chemical Industry,Xi’an 710600,China Abstract:This paper introduces the c research progress of recycling of waste zinc oxide desulfurizer in China and offers suggestions on waste agent recycling. Key words:waste zinc oxide;desulfurizer;recycling 氧化锌系列脱硫剂广泛的应用在原料气及炼油等化工 企业的气体净化工艺中,至今在工业脱硫中是最为常用的 有机硫净化剂。近几年尤其国家对环保要求日趋严格,进 一步拓展了该类净化剂的应用领域。从2008年开始国内对 此类净化剂需求量呈几何增长,从几家较大的催化剂生产 企业来统计,国内每年使用量保守估计在4万吨以上,因 此大量废剂的循环利用,不光具环保意义还有很高的经济 价值。 脱硫剂在化工装置使用一定周期,待其硫容穿透成为 废剂需更换新的产品。废剂主要成分为ZnS,Zn元素的含 量仍达50%以上,回收后可以制备锌盐,或者再生氧化锌 都有很高的工业应用价值。废氧化锌脱硫剂工业回收方法 目前主要干法与湿法,湿法回收最初在加拿大一家冶炼企 业实现的工业化。 序后的溶液浓缩结晶可以得到纯度较高的无水ZnCl2或者 ZnSO4·7H2O,从而达到回收再利用的目的。 1.2制备微肥、再生脱硫剂 南化院在80年代初就进行了利用废剂再生制备微肥的 研究,近几年一些化肥企业也在制备含锌尿素方面取得很 好进展。一种是利用废剂制备的ZnSO4·7H2O和尿素按一 定比例干混,另一种方法采用废剂回收的硫酸锌溶肥液定 量加入尿素液中混合制备复合颗粒肥,此工艺适合化肥厂 进行联产,且不改变尿素生产原有工艺。 再生脱硫剂是在废剂经过酸解除渣得到硫酸锌溶液 后,与价格比较低廉的碳酸氢铵及适量的氨水参与下反 应,制备碱式碳酸锌,沉淀洗涤后,焙烧可以得到活性氧 化锌,经过成型,活化后再生,达到脱硫剂的循环利用。 2湿法回收工艺 湿法回收工艺是将废剂粉碎后加入硫酸双氧水的混合 溶液中,在亚硫酸钠的催化剂作用下完成。其反应过程如 下: ZnS +H2SO4 +H2O ↑ ZnSO4 +S→ +2H2O ZnO +H2SO4 ↑ ZnSO4 +H2O ZnS +H2SO4 ↑ ZnSO4 +H2S↑ H2S +H2O2 ↑ S→ +2H2O (1) (2) (3) (4) 1干法回收工艺 干法回收原理较为简单,工艺流程如图1所示。首 先将废剂粉碎在500℃左右焙烧,与空气接触将ZnS大部 分转化成粗的ZnO,然后通过酸解、氧化除渣、锌粉置 换,酸根离子沉淀等工艺除去杂质,得到无水ZnCl2或者 ?≤ =Q&O  ?? =Q62g+2???? 62 ????????а??? ZnSO 4 ·7H 2 O,产生的SO 2 有两种回收方法,一是生产硫 ?????????????????????????????? ? ?????? оオ???? =Q6 ???????? =Q2??? 酸,也可以用石灰乳吸收,副产CaSO ??????????????? &D62 ???????? 3作为脱氯等用途。 ?? ? ZnO ?? ?? ?? SO2 CaSO3 H2SO4 ??? ?? ZnSO4g7H2O ZnCl2 ?? 混合溶液中硫酸的浓度约3mol/L,双氧水的摩尔比不 低于13%,保持反应温度在80℃左右,有利于目标产物 Zn2SO4的生成。在反应过程中生成的硫容易附着在废剂表 面,阻碍了反应的进一步进行,所以在反应中通常引入分 散剂胶束来避免此问题[1]。待完全反应后,过滤回收沉淀 物硫,剩余的硫酸锌溶液中加入一定量的氨水和沉淀剂碳 酸氢铵,反应生成碱式碳酸锌,过滤后焙烧制备的氧化锌 用作脱硫剂的主要原料也可以实现循环利用。 ? ?????凘??? 图1 干法回收工艺流程图 1.1制备无水ZnCl2、ZnSO4·7H2O ????????? =Q2 ????? ????????ъ??? 通过煅烧后得到的粗ZnO在酸解时,常用的方法是    用工业盐酸或者硫酸溶解,酸解后的溶液中含有一定量 ???????????????а?? )H ?&X ?$O ??????  ???? =Q&O?=Q62z+2 3国内废氧化锌脱硫剂回收研究进展 国内废氧化锌脱硫剂回收利用的研究起步较晚,废剂 回收率与国外有很大差距。当前国内主流的回收方法仍然 采用传统的干法工艺,该工艺虽然简单,技术成熟,但也存 在诸多弊端,其回收过程中耗能高,在焙烧过程中容易二次 污染环境。相对干法回收,湿法工艺避免了以上问题,但 设备投资较高,设备防腐要求严格,国内采用较少。 西北化工研究院作为国内较大的氧化锌脱硫剂供应 Fe 、Cu 、Al 等金属离子,须进行除渣工序。 享??????? 通常采用的除渣方法是酸解过程中加入过量高锰酸 钾,通过加入ZnO控制溶液pH的值保持在4.5左右,从而 将2+金属离子氧化成3+离子然后水解沉淀。过滤沉淀物后 ????≤???? ?└?????????а??????????? 再加入一定量的锌粉