[發明專利]一種改性軟錳礦處理燃煤煙氣的方法

在審

• 申請號: 201611199147.3
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106731644A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 李軍旗;王麗遠;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）人: 貴州大學
• 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權代理事務所(普通合伙)52110
• 代理人: 谷慶紅

技術領域

本發明涉及燃煤煙氣處理技術領域，尤其是一種改性軟錳礦處理燃煤煙氣的方法。

背景技術

煤碳是我國主要的能源結構，其產量占據我國一次能量產量的70％左右，成為我國能源應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、汞成分以汞蒸氣的形式，隨著煙氣排放在環境中，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，使得地表嚴重受到污染。

隨著人們對環境質量的要求越來越高，對于廢氣排放過程中，也出現了嚴格的標準，這使得煤碳燃燒過程中，有必要將燃燒產生的煙氣進行脫硫脫汞處理，使得煙氣排放中的硫氧化物和單質汞的含量達標，降低煙氣排放對環境的污染；現有技術中，同時脫硫脫汞的研究技術得到了研究，如專利申請號為201610149557采用低品位軟錳礦進行脫硫脫汞處理；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品，提高了產品的附加值；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到70％左右，脫汞脫除率由傳統的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、汞成分的脫除率進一步的提高，依然是本領域技術人員不斷努力的方向。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發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方案得以實現的：

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器中，將燃煤煙氣進入固定床反應器與填充的改性礦粉層接觸反應后，燃煤煙氣與改性礦粉接觸反應的時間為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，使得軟錳礦發生水熱化反應，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，在填充進入固定床反應器中前，還向其中加入有占改性礦粉質量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后，將其置于溫度為40-70℃的水中浸泡、過濾。

與現有技術相比，本發明創造的技術效果體現在：

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，對燃煤煙氣中的硫氧化物以及單質汞的脫除更加精確，提高了對燃煤煙氣中硫氧化物和單質汞的脫除率，使得對硫氧化物和單質汞的脫除率達到了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品，增大了對燃煤煙氣處理的利潤。

為了能夠進一步的說明本發明創造的技術方案能夠對燃煤煙氣中硫氧化物和單質汞的脫除效率，本發明創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，并將濾液進行濃縮結晶，回收硫酸錳，檢測硫酸錳的純度，其結果如下表1所示：

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

表1