[發(fā)明專利]一種改性軟錳礦處理燃煤煙氣的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611199147.3
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106731644A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李軍旗;王麗遠(yuǎn);魯圣軍;黎志英;劉利;黃碧芳;金會心;陳慶;唐道文;趙平原;陳肖虎
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號: B01D53/81
• 分類號: B01D53/81;B01D53/50;B01D53/64;B01D53/86
• 代理公司: 貴陽派騰陽光知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)52110
• 代理人: 谷慶紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃煤煙氣處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種改性軟錳礦處理燃煤煙氣的方法。

背景技術(shù)

煤碳是我國主要的能源結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)量占據(jù)我國一次能量產(chǎn)量的70％左右，成為我國能源應(yīng)用過程中的主要支撐。煤碳中含有大量的廢棄物，尤其是含有大量的硫氧化物和汞成分，在煤碳燃燒過程中，硫氧化物以二氧化硫的形態(tài)、汞成分以汞蒸氣的形式，隨著煙氣排放在環(huán)境中，二氧化硫再與雨水接觸形成酸雨，汞蒸氣在遇到冷空氣的條件下，跟隨雨水返回地表，使得地表嚴(yán)重受到污染。

隨著人們對環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，對于廢氣排放過程中，也出現(xiàn)了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，這使得煤碳燃燒過程中，有必要將燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硫脫汞處理，使得煙氣排放中的硫氧化物和單質(zhì)汞的含量達(dá)標(biāo)，降低煙氣排放對環(huán)境的污染；現(xiàn)有技術(shù)中，同時脫硫脫汞的研究技術(shù)得到了研究，如專利申請?zhí)枮?01610149557采用低品位軟錳礦進(jìn)行脫硫脫汞處理；如專利號為200810118580提供脫硫脫汞劑等。

目前，由于專門的脫硫脫汞劑制備的原料難以獲得，使得對煙氣脫硫脫汞處理的成本較高；而采用軟錳礦對煙氣進(jìn)行脫硫脫汞處理的方案，雖然其成本較低，并且能夠在脫硫脫汞過程中，獲得附加的硫酸錳產(chǎn)品，提高了產(chǎn)品的附加值；但是其對煙氣脫硫脫汞脫除率較為不理想，對于脫硫脫除率能夠達(dá)到70％左右，脫汞脫除率由傳統(tǒng)的54％左右提高到64％左右，使得排放的煙氣中，依然含有大量的硫、汞成分；為此，對于將煙氣中的硫、汞成分的脫除率進(jìn)一步的提高，依然是本領(lǐng)域技術(shù)人員不斷努力的方向。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種改性軟錳礦處理燃煤煙氣的方法。

具體是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

一種改性軟錳礦處理燃煤煙氣的方法，包括以下步驟：

(1)將軟錳礦采用微波輻射處理后，將其制備成粉末，得到礦粉；

(2)將Li₂MnTiO₄和MnFe₂O₄按照不為零的任意質(zhì)量比混合后，將其置于溫度為50-70℃中處理0.5-1.7h，加入4-12倍質(zhì)量步驟(1)的礦粉，超聲波處理10-30min，澆水，使得礦粉濕潤，采用溫度為130-210℃處理3-7min，得到改性礦粉；

(3)將改性礦粉填充在固定床反應(yīng)器中，將燃煤煙氣進(jìn)入固定床反應(yīng)器與填充的改性礦粉層接觸反應(yīng)后，燃煤煙氣與改性礦粉接觸反應(yīng)的時間為20-30min，將其排出，即可。

所述的制備成粉末，是將微波輻射處理的軟錳礦升溫至300-600℃，澆水，使得軟錳礦發(fā)生水熱化反應(yīng)，粉化，獲得礦粉。

所述的微波輻射，微波功率為80-230W，微波輻射時間為15-33min。

所述的超聲波，頻率為40-70Hz。

所述的燃煤煙氣，其通入固定床反應(yīng)器的流速為10-15L/min。

所述的燃煤煙氣，其溫度為80-140℃。

所述的改性礦粉，在填充進(jìn)入固定床反應(yīng)器中前，還向其中加入有占改性礦粉質(zhì)量3-11％的氧化銅粉末。

所述的改性礦粉，其粒度為20-80目。

所述的步驟，還包括在改性礦粉與燃煤煙氣接觸反應(yīng)后，將其置于溫度為40-70℃的水中浸泡、過濾。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)效果體現(xiàn)在：

通過將軟錳礦微波輻射制備成礦粉后，將礦粉采用Li₂MnTiO₄和MnFe₂O₄的混合物料改性處理，使得軟錳礦中的二氧化錳活性增強(qiáng)，對燃煤煙氣中的硫氧化物以及單質(zhì)汞的脫除更加精確，提高了對燃煤煙氣中硫氧化物和單質(zhì)汞的脫除率，使得對硫氧化物和單質(zhì)汞的脫除率達(dá)到了96％以上，并且采用的原料易得，成本較低，處理過程中，還能獲得附加值較高的硫酸錳產(chǎn)品，增大了對燃煤煙氣處理的利潤。

為了能夠進(jìn)一步的說明本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案能夠?qū)θ济簾煔庵辛蜓趸锖蛦钨|(zhì)汞的脫除效率，本發(fā)明創(chuàng)造的研究者將實施例1-6的處理方法對下列模擬燃煤煙氣進(jìn)行脫硫脫汞處理，并對處理前后的模擬煙氣中的硫氧化物、單質(zhì)汞的含量檢測，同時對處理模擬煙氣后的改性礦粉采用溫度為40-70℃的熱水浸泡處理10-20min后，再將其過濾，并將濾液進(jìn)行濃縮結(jié)晶，回收硫酸錳，檢測硫酸錳的純度，其結(jié)果如下表1所示：

模擬煙氣是以氮氣為載體，調(diào)整溫度為70-150℃之間，向其中充入二氧化硫和單質(zhì)汞，獲得。

表1