[發明專利]含無定形羥基氧化鐵的物料的制備及其再生方法

有效

• 申請號: 200810247533.4
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN101767828A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 劉振義;林科;黃镕
• 申請（專利權）人: 北京三聚環保新材料股份有限公司
• 主分類號: C01G49/02
• 分類號: C01G49/02;C02F1/58
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技術領域

本發明涉及一種具有高硫容的含無定形羥基氧化鐵的物料的制備方法 及所制得的含無定形羥基氧化鐵的物料作為脫硫劑使用后的再生方法，屬于 脫硫劑技術領域。

背景技術

羥基氧化鐵(FeOOH)因具有良好的脫硫性能在化學化工領域被廣泛用作 脫硫劑。如在日本專利文獻JP5329362A中公開了一種用于脫除工業廢水中的 硫化氫的β-FeOOH脫硫劑及其制備方法。在題目為《不同方法制備羥基氧化 鐵的脫硫活性研究》(《煤炭轉化》第29卷第3期)的文章中研究了不同晶態的 羥基氧化鐵如α-FeOOH，β-FeOOH，γ-FeOOH和無定形羥基氧化鐵的常溫煤 氣脫硫活性，其中無定形羥基氧化鐵具有較高的脫硫活性，然而該文章主要 探討了用不同制備方法所得到的不同晶態羥基氧化鐵的脫硫活性，并沒有研 究可以穩定地得到較高純度的無定形羥基氧化鐵物料的方法，另一方面，所 公開的制備無定形羥基氧化鐵的方法為實驗室方法，需要氮氣保護，工藝比 較復雜，且用雙氧水作為氧化劑存在所生成的產物結構致密，孔道不發達， 硫容不高的缺點，因此不符合工業化大批量生產的要求。另外，在該文章中 也沒有公開關于羥基氧化鐵可以再生以及再生方法的內容。

現有技術中，尤其是在工業應用方面，無定形羥基氧化鐵脫硫劑較少，即 使市場上銷售有所謂的無定形羥基氧化鐵脫硫劑，因其中無定形羥基氧化鐵 的含量很低(低于40％)，而其它不能再生的鐵的氧化物如四氧化三鐵、三氧 化二鐵或其它晶態的羥基氧化鐵的含量高，導致這些無定形氧化鐵脫硫劑產 品不但脫硫性能差，而且再生困難，即使再生也沒有實用價值。

本申請人一直致力于無定形羥基氧化鐵脫硫性能的研究，早在2006年發 表的題目為《一種高硫容氧化鐵脫硫劑活性組分的表征》(見全國氣體凈化信 息站2006年技術交流會論文集第107至111頁)的文章中就已經公開了無定形 羥基氧化鐵的實驗室制備思路，并對所得到的無定形羥基氧化鐵的硫容進行 了測定，而且通過實驗數據驗證了所述無定形羥基氧化鐵脫硫和再生的反應 機理。

然而，上述研究還處于實驗室摸索階段，所制備的產物中仍含有較大量 的四氧化三鐵、三氧化二鐵和其它晶態的羥基氧化鐵，無定形羥基氧化鐵的 含量沒有達到理想的程度，而且對其再生方法也沒有進行系統研究，只公開 了所制備的含無定形羥基氧化鐵的產物在自然狀態下在空氣中可以氧化再 生，而并沒有對其在工業上的再生方法作研究。

本申請人進行上述研究的最終目的是為了實現在工業上可以大批量生產 出純度及硫容高的無定形羥基氧化鐵及所述無定形羥基氧化鐵使用后在工業 上的大批量再生，如果這兩點能夠實現則對于脫硫劑領域來說是一個重大的 變革，可以解決現有技術中的脫硫劑所存在的以下兩個缺點：(1)由于羥基 氧化鐵的制備受到反應條件如PH值、溫度、氧化劑等的強烈影響，不同的制 備方法將得到不同晶相的羥基氧化鐵或得到其它鐵的氧化物(如四氧化三鐵， 三氧化二鐵)，所以所制備的物料中無定形羥基氧化鐵的含量低(小于40％)， 導致其硫容低、不能再生等；(2)現在所用的其它類型的脫硫劑不能再生或 再生成本高，導致只能將大量廢劑填埋，不僅浪費原脫硫劑中的有效資源， 而且給環境造成了嚴重的污染。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于現有技術中所制備的物料中無定 形羥基氧化鐵含量低，從而提出一種可在工業上大批量、穩定地生產無定形 羥基氧化鐵含量高的物料的方法。

本發明所要解決的另一個技術問題在于提供所述含無定形羥基氧化鐵 的物料作為脫硫劑使用后的重復再生的方法。

為解決上述技術問題，本發明的一種含無定形羥基氧化鐵的物料的制備 方法，包括以下步驟：(1)將固體可溶性亞鐵鹽和固體氫氧化物，按鐵與氫 氧根的摩爾比為1∶2至1∶3進行混合；(2)將步驟(1)所得混合物料通過 混捏完成反應，在所述混捏過程中，控制物料溫度不超過70℃；(3)將步驟 (2)所得反應產物在空氣中晾干；(4)將步驟(3)所得到的物料水洗并過 濾；(5)將步驟(4)所得固體自然干燥或烘干，即得到含無定形羥基氧化鐵 的物料。