[發明專利]一種活性氧化鋁除氟劑的再生方法

有效

• 申請號: 201810085418.5
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108355608B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 鄭國渠;張惠斌;曹華珍
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01J20/08
• 分類號: B01J20/08;B01J20/34;B01D53/02
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種活性氧化鋁除氟劑的再生方法，以飽和吸附的活性氧化鋁為處理對象，其具體步驟包括：（1）將盛放有所述活性氧化鋁的石英舟置于管式爐中，持續通入再生氣體；（2）將管式爐升溫到再生溫度后保溫1~3小時，產生的尾氣經吸收瓶中的吸收液吸收后收集循環利用，加熱結束后停止再生氣體的通入，自然冷卻到室溫，即得到再生氧化鋁。采用本發明的方法進行活性氧化鋁的再生，具有操作簡單，再生效果優異，氧化鋁無損耗等特點，且再生后氧化鋁吸附性能良好，可多次循環使用。

技術領域

本發明涉及冶煉煙氣凈化與環保技術領域，尤其涉及一種活性氧化鋁除氟劑的再生方法。

背景技術

氟化物是重要的大氣污染物之一。隨著工業的快速發展，以含氟礦物為主要原料或者輔料的鋼鐵廠、有色冶煉廠、磷肥廠、水泥廠和燃煤電廠，在冶煉過程中產生的氟化物也越來越多，其大部分以HF形式隨冶煉煙氣排入大氣，不僅嚴重腐蝕工業設備，更是造成了大氣氟污染，并引發土壤污染和水體污染，破壞整個生態環境平衡，應當引起高度重視。

干法除氟是指利用HF的極性強，沸點高(19.5℃)，易被吸附的特性，借助某些特定的吸附劑，通過吸附去除氣體中的氟污染物。同傳統的濕法相比，干法凈化具有以下優點：(1)流程簡單，操作維修容易；(2)除氟效率高，可達98％以上；(3)無水作業，因而無水處理設施，無需保溫防凍措施，無腐蝕與堵塞之虞，無二次污染；(4)投資和運行費用低。

目前，最常用的除氟吸附劑是活性氧化鋁。而活性氧化鋁之所以有較好的吸附性能，也與它的結構有關系。活性氧化鋁主要為γ-Al₂O₃晶型，是一種有缺陷的尖晶石結構，對氟離子等具有較大的吸引力。同時，氧化鋁比表面積大，孔隙度高，物理化學性質穩定，研究成熟，所以活性氧化鋁吸附是在水體除氟中已經得到廣泛應用。但是，在氣體除氟中目前活性氧化鋁只在電解鋁工業上得到普遍使用，因為該除氟工藝無廢棄物產生、吸附劑無需再生、循環利用，具顯著的綜合利用優勢。而考慮到氧化鋁的再生問題，該方法在其他冶煉行業氣體除氟中的大規模地運用尚受限制。

當前已有的氧化鋁再生問題都是針對于水體凈化除氟后的氧化鋁，如文獻(TheRegenerative Experiment of Activated Alumina Granules.Advanced MaterialsResearch,2011,201-203(201-203):2649-2652)報道了是利用硫酸鋁和氫氧化鈉進行再生處理對比。采用硫酸鋁進行再生氧化鋁，雖然工藝簡單，操作便捷，但是存在兩個問題，一是長期使用硫酸鋁再生會導致濾池中活性氧化鋁顆粒結塊嚴重；二是再生效率低，不能長期穩定運行。而通過氫氧化鈉進行再生，雖然其再生效果優良，但是再生工藝相比于硫酸鋁更加復雜，而且氧化鋁在強堿的長期浸泡和沖洗過程中會導致其機械強度大幅度下降，顆粒變得松脆，難以重復使用。文獻(活性氧化鋁除氟及再生的研究[J].中國公共衛生學報,1990(5):264-266)測定了硫酸、氫氧化鈉、明礬、氯化鋁等對氧化鋁的再生效果，結果表明氫氧化鈉再生率最好，但是氧化鋁損耗最大，明礬和氯化鋁的再生效果不穩定，會逐次下降，而硫酸再生效果不明顯。

綜上所述，目前現有的再生方法難以很好地解決活性氧化鋁再生難題，不能保證穩定循環使用。因此，亟待研究一種能高效穩定再生活性氧化鋁除氟劑的方法，其有助于拓寬活性氧化鋁除氟的應用范圍，對可持續發展和生態環境保護具有重大意義。

發明內容

本發明針對現有再生方法難以解決活性氧化鋁再生，不能保證氧化鋁穩定循環使用的問題，提出了一種活性氧化鋁除氟劑的再生方法，對活性氧化鋁進行再生處理，能夠解決現有方法中再生效率低，氧化鋁損耗大，操作復雜等缺陷，而且通過本發明的方法再生后的氧化鋁能夠恢復良好的除氟效果，滿足活性氧化鋁除氟劑的穩定循環使用的要求。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種活性氧化鋁除氟劑的再生方法，以飽和吸附的活性氧化鋁為處理對象，其具體步驟包括：