[發(fā)明專利]一種微波硫酸協(xié)同阻滯脫除銅冶煉煙灰中二噁英類POPs的方法

在審

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• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN113975702A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 巨少華;楊永超
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: A62D3/178
• 分類號: A62D3/178;A62D3/30;A62D101/08;A62D101/22;A62D101/28
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業(yè)) 53116
• 代理人: 姜開俠;鄧菁菁

本發(fā)明公開了一種微波硫酸協(xié)同阻滯脫除銅冶煉煙灰中二噁英類POPs的方法，該方法是將銅冶煉煙灰經水潤濕后，加入濃硫酸以及碳質粉料進行充分攪拌混合，靜置6~12小時得到混合料，在空氣氛圍下，將混合料置于微波管式加熱爐內焙燒得到燒結渣和尾氣，產生的尾氣經吸收液收集處理后排出。本發(fā)明方法于微波管式爐中在低溫條件下脫除銅冶煉煙灰中二噁英POPs，銅冶煉煙灰中二噁英降解率高達99.95%。本發(fā)明方法過程簡單易控制，產物清潔、污染小，能耗低，降解率高，適于在工業(yè)上廣泛推廣應用。

技術領域

本發(fā)明屬于化工技術領域，具體涉及一種微波硫酸協(xié)同阻滯脫除銅冶煉煙灰中二噁英類POPs的方法。

背景技術

隨著現(xiàn)代工農業(yè)的快速發(fā)展，人們在追求經濟價值的基礎上，越來越重視安全高效、清潔環(huán)保的發(fā)展模式，非故意產生的持久性有機污染物（POPs）尤其是二噁英等污染問題受到人們的廣泛關注。POPs是自然界存在的最難降解的有機污染物，最常見的有多氯代二苯并-對-二噁英（PCDDs）、多氯代二苯并呋喃（PCDFs）、多氯聯(lián)苯（PCBs）等，二噁英作為POPs最重要的部分之一，具有極強的毒性，高毒性、持久性、生物積累性和遠距離遷移性的特點，并且具有親脂性，融入人體幾乎不能自然排出體外，對人體具有致癌、致畸變和致突變的危害。其中的2,3,7,8-四氯代二苯并二噁英（2,3,7,8-TCDD）被公認為目前毒性最強的化合物。

二噁英種類繁多，無論是在化工生產行業(yè)還是在生活垃圾焚燒、醫(yī)療廢物處理等方面都有排放。尤其在二次有色資源冶煉行業(yè)，再生銅生產作為中國二噁英排放量最多的行業(yè)之一，鼓風爐工藝產生的銅灰中含有大量的二噁英等污染物。針對固體廢物中二噁英類污染物的脫除，國內外進行了大量的研究。經過多年的發(fā)展形成了焚燒法、熱解法、超臨界水氧化法、電化學脫氯技術、生物降解技術等方法。這些方法或多或少存在著一些缺點，如焚燒法和熱解法雖然處理效果較好但是過程中伴隨著二次污染并且高溫環(huán)境對焚燒爐耐高溫要求高；超臨界水氧化法存在能耗高、裝置易被腐蝕、反應機理不明確等問題，電化學脫氯技術電量消耗極大，生物降解技術處理程度低、過程緩慢的難點需要進一步克服。

專利公開號為CN 101293173 B的中國專利申請《一種處理飛灰中二噁英的方法》公開了一種經濟、高效且不產生二次污染的降解垃圾焚燒爐飛灰中二噁英的方法，該方法用表面活性劑水溶液抽提飛灰中的二噁英，將脫水、過濾后含二噁英的抽提液加酸化劑進行酸化，然后在空氣或富氧化空氣下加熱至30-100℃，借助于抽提液中金屬離子催化作用促使二噁英降解，處理后二噁英等物質降解率達到70-99%。

中國專利CN 109437573 A公開了一種垃圾焚燒飛灰二噁英無害化處理方將法，該發(fā)明將垃圾焚燒飛灰與廢玻璃粉、酸洗污泥和白云石粉混合、壓形，經高溫熔融制備泡沫微晶玻璃，將飛灰中的二噁英高溫裂解并將氯原子與堿土金屬氧化物反應固化在泡沫微晶玻璃中，產生的煙氣通過急冷裝置迅速降至200℃以下，避免了殘余氯化物再次合成二噁英。

本發(fā)明旨在提供一種適用性廣泛的低溫高效降解銅冶煉煙灰中二噁英類POPs化合物的方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種微波硫酸協(xié)同阻滯脫除銅冶煉煙灰中二噁英類POPs的方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種微波硫酸協(xié)同阻滯脫除銅冶煉煙灰中二噁英類POPs的方法，該方法具體如下：將銅冶煉煙灰經水潤濕后，加入濃硫酸以及碳質粉料進行充分攪拌混合，靜置6~12小時，得到混合料，在空氣氛圍下，將混合料置于微波管式加熱爐內焙燒得到燒結渣和尾氣，產生的尾氣經吸收液收集處理后排出。

本發(fā)明的原理為:

在空氣氛圍下，微波加熱過程中，體系內濃硫酸分解產生三氧化硫，三氧化硫和碳質粉料在高溫下發(fā)生反應產生SO₂，二氧化硫氣體能夠有效阻滯二噁英前驅物五氯酚（PCP）與氯結合形成二噁英的過程，以此實現(xiàn)煙灰中二噁英類UPOPs高效脫除的目的。

本發(fā)明的有益效果為：