[發明專利]一種利用煙氣脫硫廢渣制備復合式絮凝劑的方法

無效

• 申請號: 201110173052.5
• 申請日: 2011-06-24
• 公開（公告）號: CN102328978A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 董延茂;趙丹
• 申請（專利權）人: 蘇州科技學院
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明屬于煙氣脫硫廢渣回收利用領域和絮凝劑制備領域，涉及一種利用煙氣脫硫廢渣制備復合式絮凝劑的方法。

背景技術

煙氣脫硫廢渣來自燃煤電廠煙氣脫硫副產物，主要成分為硅藻土、亞硫酸鎂等。煙氣脫硫廢渣可再生并生產硫酸，但煅燒工藝較復雜，總體運行費用高；或將其直接用于肥料，但鎂含量低、產品附加值較低；或直接外排，會導致污染。因此，如何有效利用煙氣脫硫廢渣并獲得較高的社會效益和經濟效益是亟待解決的問題。

煙氣脫硫廢渣的主要組成硅藻土呈現形態迥異的各種藻體形狀，硅藻顆粒細小約為0.001～0.5mm，藻體內外表面分布著眾多納米級微孔，孔隙度達90～92％，孔體積為1.0～1.4mL/g，比表面積達20～70m²/g，具有極強的物理吸附性能和離子交換性能，可用作廢水處理劑、污染凈化絮凝劑等。

專利號為200410046302.9的中國發明專利公開了一種利用工業廢渣一步合成無機高分子絮凝劑硫酸鋁鐵的工藝，以工業廢渣為主劑，粉煤灰為助劑，采用一步合成法合成無機高分子絮凝劑（聚合硫酸鋁鐵）；在合成過程中，硫酸或硫酸、鹽酸的等體積混合酸，50～100C℃攪拌下浸泡原料一晝夜，抽濾后作為添加助劑；具體步驟如下：

A選用工業廢渣為原料，包括：鋼廠廢渣、鋁廠廢渣、電廠靜電除塵器粉煤灰、硫酸廠廢渣，以及含有鐵鹽和鋁鹽的物料；

B預反應：將物料：鋼廠廢渣、鋁廠廢渣、電廠靜電除塵器粉煤灰、高嶺土之一100g置于三口瓶中，加入100g，邊攪拌邊緩慢加入65mL的濃硫酸，升溫到60～80℃，預反應15～25小時，使物料中的鐵充分溶于液相中；

C聚合反應：升溫至90～120℃，聚合反應2～6小時，取反應物測鐵和亞鐵含量，視亞鐵離子多少決定加催化氧化劑及加入量；并緩慢添加增聚集，以增加產物的鹽基度；

D再反應：降溫至85～110℃，加入助劑，反應10～15小時；

E保持反應：降溫至65～85℃，保持1～3小時；靜置過夜，產物分液體和固體渣兩層，上層即為產品-紅褐色的PAFS溶液；OH/Fe+Al摩爾比超過1.5的產品放置數小時變成黃綠色溶膠。

上述技術方案不僅耗時較長，而且得到的無機絮凝劑；相對而言，有機-無機復合型絮凝劑性能更好，有機-無機復合型絮凝劑是由無機-有機復合絮凝劑的復配發展而來的新型絮凝劑，兼具無機、有機的雙重優點，而又避免了各自的不足，使凈水效果得到高度發揮。有機高分子絮凝劑的加入一方面加強了無機高分子絮凝劑的吸附架橋能力，使得絮凝劑的絮凝速度加快，體積更大，沉降性能更好。另一方面絮凝的有效范圍會變寬，從而減少絮凝劑的投量，降低處理成本。國內外通過對其研究都取得了很好的效果，使絮凝劑的性能得到了極大的提高。

發明內容

本發明的發明目的是提供一種利用煙氣脫硫廢渣制備復合式絮凝劑的方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種利用煙氣脫硫廢渣制備復合式絮凝劑的方法，包括以下步驟：

(1)?將粒徑為600～1500目的煙氣脫硫廢渣、引發劑和單體分散，溶解于純水中，攪拌下抽真空以除去煙氣脫硫廢渣中的空氣，繼續攪拌1～2h，得到分散液A；其中，煙氣脫硫廢渣濃度為1～7g/L，引發劑濃度為4.4～6.5?mmol/L，單體濃度為0.35～0.55?mol/L；所述引發劑選自過硫酸鉀、過硫酸銨中的一種；所述單體選自丙烯酰胺、丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯或甲基丙烯酸二甲氨基乙酯鹽酸鹽中的一種；

(2)?將分散液A加熱至55～65℃，反應2～6小時，得到分散液B；

(3)?將分散液B過濾，水洗固相，干燥，粉碎后得到所述復合式絮凝劑。

上述技術方案中，所述煙氣脫硫廢渣來自燃煤電廠煙氣脫硫副產物，主要成分為60～70?wt%的硅藻土，并且硅藻土的粒徑為0.001～0.5mm，藻體內外表面分布著100～200納米級微孔，孔隙度達90～92％。

上述技術方案中，步驟(3)中所述干燥的步驟具體為60～80℃下干燥12～24h。

上述技術方案中，以硅藻土為中心，在其內部和表面連接上有機聚合物，從而形成復合絮凝劑，所得產品的粒徑為0.002～0.7mm，無機物和有機物的質量百分比約為1～5∶100。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：

1．本發明利用氧化鎂煙氣脫硫副產物生產復合式絮凝劑，具有較高附加值，原料成本大大低于市場上同類產品，具有良好的市場競爭能力和社會、生態環境效益。