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摘 要:本文主要对制酸尾气吸收产生的废活性焦代替活性炭对β-萘酚除钴后液中的有机物进行吸附进行了试验研究,并得出了废活性焦吸附的最佳条件,并在工业应用中的取得了良好的效果。并实现了资源的二次利用,降低了生产成本,达到了节能减排和资源综合利用的目的,取得了良好的经济效益和社会效益。
关键词:废活性焦 β-萘酚除钴 有机物吸附 资源综合利用
活性焦干法烟气脱硫净化工艺具有没有二次污染的特点,其运行稳定,脱硫率在95%以上,逐渐广泛的应用于各个领域中。近年来,此技术也受到了尾气治理脱硫行业的青睐,在锌冶炼企业中也得到了一定的应用。
在活性焦干法脱硫工艺的运行中,由于活性胶粒之间的摩擦作用,不可避免的产生了大量的粉末状和小颗粒状的废活性焦,通过振动筛,筛分下来,每年可产生废活性焦150-200t。由于废活性焦不可再一次制成焦粒,前期均作为燃料,对生产物料造成了极大的浪费。巴彦淖尔紫金有色金属有限公司是年产锌锭20万吨的大型湿法炼锌企业。净化渣采用β-萘酚除钴工艺回收锌、铜、镉、钴的有价金属。在β-萘酚除钴后液中需用活性炭吸附残留有机物,以避免大量的有机物进入到锌系统中。检验了废活性焦仍具有相当高的碘吸附值后,对废活性焦代替活性炭吸附除鈷后液中的有机物进行了研究,并投入了生产应用。
一、试验
1.试验原料
废活性焦(工业废料)、活性炭(工业级、-120目)、除钴后液(生产环节液体)
2.试验设备
搅拌器、控温电炉、布氏漏斗、循环水真空泵、烧杯、干燥箱内、筛子、电子称、球磨机
3.试验方法
3.1吸附剂制备
取500g废活性焦与1000ml水加入球磨机,磨5min后将浆液均匀分为两份,一份筛分为+120目、-120目+200目、-200目,并分别过滤干燥,另一份仅筛分-120目样品后直接过滤,四个样品均干燥后备用。
3.2吸附试验方法
取除钴后液,升温至60-65℃并保持温度不变,加入废活性焦样品(或活性炭),进行吸附,吸附时间1h,吸附结束后过滤。
二、试验结果与讨论
1.废活性焦粒度与有机物吸附效果的关系
取除钴后液5份,升温至60-65℃,并保持温度不变,分别加入未磨、+120目、-120-+20目、-120目、-200目、5种废活性焦样品各1g/l进行吸附,吸附1h后过滤,得出试验结果。
由试验结果可知,不同粒度的废活性焦对除钴后液中的有机物均有较好的吸附效果,随着废活性焦的粒度越细,吸附效果越好,经-120目以下的三种样品吸附后,后液有机物含量均达到3mg/l以下。因此废活性焦粒度以-120目为宜。在吸附过程中,各种粒度均不会对Zn、Cd两种元素有吸附、夹带作用。
2.吸附时间与有机物吸附效果的关系
取除钴后液4份,升温至60-65℃并保持温度不变,分别加入-120目废活性焦进行吸附,反应时间分别为0.5h、1.0h、1.5h、2.0h,反应结束后过滤,得出试验结果。
由试验结果可知,随着吸附时间的增加,吸附效果也越好,但在1.0h后后液的有机物含量变化较小,因此反应时间以1.0h为宜。
3.废活性焦加入量与有机物吸附效果的关系
取除钴后液4份,升温至60-65℃并保持温度不变,分别加入0.8g/l、0.9 g/l、1.0 g/l、1.1 g/l -120目废活性焦进行吸附,反应时间1.0h,反应结束后过滤,得出试验结果。
由试验结果可知,随着废活性焦加入量的增加,吸附效果就越好,加入1.0g/l废活性焦时,吸附后液有机物含量降至3mg/l以下,且继续增加活性焦加入量时,吸附后液有机物含量下降不明显,因此,废活性焦加入量以1.0g/l为宜。
4.吸附温度与对有机物吸附效果的关系
取除钴后液四份,分别升温至55-60℃、60-65℃、65-70℃、70-75℃,各加入10g/l-120目废活性焦进行吸附,吸附时间1.0h,吸附结束后过滤。所得实验结果。
由试验结果可知,四个温度段中,吸附效果基本一致,说明吸附效果不会与温度有直接关系,结合现场工艺情况,温度以60-65℃为宜。
5.最优条件试验与活性炭吸附对比实验
从以上四组条件试验中发现,温度60-65℃,废活性焦加入量1.0g/l,吸附时间1.0h为废活性焦吸附有机物的最佳条件。并以活性炭为吸附剂,在相同条件下进行对比试验,得出试验结果。
由试验结果可知,废活性焦在最佳条件下有效的吸附除钴后液中的有机物,且数据较为稳定并能满足生产要求。在相同的条件下废活性焦与活性炭的吸附能力基本一致。因此,将废活性焦磨成-120目焦粉代替活性炭对β-萘酚除钴后液中残留的有机物进行吸附完全可行。
三、生产实践
结合现场生产工艺需求,在确定废活性焦的添加量后,控制稳定连续磨成液固比为2:1的浆液经高频振动筛筛分后进入中间槽,由中间槽由泵至吸附工序进行有机物吸附作业。运行后经过1个月的验证与数据统计分析,废活性焦吸附完全可以满足生产需求。工业流程如图1。
图1 工业应用流程
四、结语
综上所述,硫酸尾气吸收产生的废活性焦磨至-120目完全可以代替活性炭进行β-萘酚除钴后液的有机物吸附,并得到了理想的吸附效果。此方法的实施实现了废活性焦的二次利用,将产生的废活性焦完全消耗,节约了活性炭成本也达到了节能减排、资源综合利用的目的,取得了可观的经济效益和社会效益,即增加了经济增长点,也是企业自身可持续发展迈出的结实一步。
作者简介:杨志锋(1976-)男,辽宁朝阳人,高级工程师,主要从事锌冶炼行业工艺的研究及改进。
崔星(1974-)女,内蒙古巴彦淖尔市。
关键词:废活性焦 β-萘酚除钴 有机物吸附 资源综合利用
活性焦干法烟气脱硫净化工艺具有没有二次污染的特点,其运行稳定,脱硫率在95%以上,逐渐广泛的应用于各个领域中。近年来,此技术也受到了尾气治理脱硫行业的青睐,在锌冶炼企业中也得到了一定的应用。
在活性焦干法脱硫工艺的运行中,由于活性胶粒之间的摩擦作用,不可避免的产生了大量的粉末状和小颗粒状的废活性焦,通过振动筛,筛分下来,每年可产生废活性焦150-200t。由于废活性焦不可再一次制成焦粒,前期均作为燃料,对生产物料造成了极大的浪费。巴彦淖尔紫金有色金属有限公司是年产锌锭20万吨的大型湿法炼锌企业。净化渣采用β-萘酚除钴工艺回收锌、铜、镉、钴的有价金属。在β-萘酚除钴后液中需用活性炭吸附残留有机物,以避免大量的有机物进入到锌系统中。检验了废活性焦仍具有相当高的碘吸附值后,对废活性焦代替活性炭吸附除鈷后液中的有机物进行了研究,并投入了生产应用。
一、试验
1.试验原料
废活性焦(工业废料)、活性炭(工业级、-120目)、除钴后液(生产环节液体)
2.试验设备
搅拌器、控温电炉、布氏漏斗、循环水真空泵、烧杯、干燥箱内、筛子、电子称、球磨机
3.试验方法
3.1吸附剂制备
取500g废活性焦与1000ml水加入球磨机,磨5min后将浆液均匀分为两份,一份筛分为+120目、-120目+200目、-200目,并分别过滤干燥,另一份仅筛分-120目样品后直接过滤,四个样品均干燥后备用。
3.2吸附试验方法
取除钴后液,升温至60-65℃并保持温度不变,加入废活性焦样品(或活性炭),进行吸附,吸附时间1h,吸附结束后过滤。
二、试验结果与讨论
1.废活性焦粒度与有机物吸附效果的关系
取除钴后液5份,升温至60-65℃,并保持温度不变,分别加入未磨、+120目、-120-+20目、-120目、-200目、5种废活性焦样品各1g/l进行吸附,吸附1h后过滤,得出试验结果。
由试验结果可知,不同粒度的废活性焦对除钴后液中的有机物均有较好的吸附效果,随着废活性焦的粒度越细,吸附效果越好,经-120目以下的三种样品吸附后,后液有机物含量均达到3mg/l以下。因此废活性焦粒度以-120目为宜。在吸附过程中,各种粒度均不会对Zn、Cd两种元素有吸附、夹带作用。
2.吸附时间与有机物吸附效果的关系
取除钴后液4份,升温至60-65℃并保持温度不变,分别加入-120目废活性焦进行吸附,反应时间分别为0.5h、1.0h、1.5h、2.0h,反应结束后过滤,得出试验结果。
由试验结果可知,随着吸附时间的增加,吸附效果也越好,但在1.0h后后液的有机物含量变化较小,因此反应时间以1.0h为宜。
3.废活性焦加入量与有机物吸附效果的关系
取除钴后液4份,升温至60-65℃并保持温度不变,分别加入0.8g/l、0.9 g/l、1.0 g/l、1.1 g/l -120目废活性焦进行吸附,反应时间1.0h,反应结束后过滤,得出试验结果。
由试验结果可知,随着废活性焦加入量的增加,吸附效果就越好,加入1.0g/l废活性焦时,吸附后液有机物含量降至3mg/l以下,且继续增加活性焦加入量时,吸附后液有机物含量下降不明显,因此,废活性焦加入量以1.0g/l为宜。
4.吸附温度与对有机物吸附效果的关系
取除钴后液四份,分别升温至55-60℃、60-65℃、65-70℃、70-75℃,各加入10g/l-120目废活性焦进行吸附,吸附时间1.0h,吸附结束后过滤。所得实验结果。
由试验结果可知,四个温度段中,吸附效果基本一致,说明吸附效果不会与温度有直接关系,结合现场工艺情况,温度以60-65℃为宜。
5.最优条件试验与活性炭吸附对比实验
从以上四组条件试验中发现,温度60-65℃,废活性焦加入量1.0g/l,吸附时间1.0h为废活性焦吸附有机物的最佳条件。并以活性炭为吸附剂,在相同条件下进行对比试验,得出试验结果。
由试验结果可知,废活性焦在最佳条件下有效的吸附除钴后液中的有机物,且数据较为稳定并能满足生产要求。在相同的条件下废活性焦与活性炭的吸附能力基本一致。因此,将废活性焦磨成-120目焦粉代替活性炭对β-萘酚除钴后液中残留的有机物进行吸附完全可行。
三、生产实践
结合现场生产工艺需求,在确定废活性焦的添加量后,控制稳定连续磨成液固比为2:1的浆液经高频振动筛筛分后进入中间槽,由中间槽由泵至吸附工序进行有机物吸附作业。运行后经过1个月的验证与数据统计分析,废活性焦吸附完全可以满足生产需求。工业流程如图1。
图1 工业应用流程
四、结语
综上所述,硫酸尾气吸收产生的废活性焦磨至-120目完全可以代替活性炭进行β-萘酚除钴后液的有机物吸附,并得到了理想的吸附效果。此方法的实施实现了废活性焦的二次利用,将产生的废活性焦完全消耗,节约了活性炭成本也达到了节能减排、资源综合利用的目的,取得了可观的经济效益和社会效益,即增加了经济增长点,也是企业自身可持续发展迈出的结实一步。
作者简介:杨志锋(1976-)男,辽宁朝阳人,高级工程师,主要从事锌冶炼行业工艺的研究及改进。
崔星(1974-)女,内蒙古巴彦淖尔市。