一种铁矿废渣用复合脱硫材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料制备技术领域，具体是一种铁矿废渣用复合脱硫材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]钢渣、煤渣、粉煤灰等废渣是冶金、电力等行业排放的固体废弃物。这些废弃物的大量堆置不仅浪费土地资源，且容易造成环境污染。目前我国钢渣的年排放量达1600万吨以上，粉煤灰的年排放量约为1100万吨，但其循环利用率仅为10%左右。这些废渣主要被用作筑路材料、回填材料、制砖材料等低附加值的利用模式。目前，利用工业废料，加入适量发泡剂并辅以粘结剂等添加剂，复配出适合污水处理工艺使用的高效除硫材料，并以此实现硫资源的再循环利用国内尚未见报道。
[0003]目前除去矿渣中的硫主要采用生物法和化学法。生物法除硫工艺复杂，且出水稳定性较差；化学法除硫虽然处理效果好，但应用的除硫材料多为石灰、铝盐、铁盐、亚铁盐及镁盐等工业产品，由于除硫药剂费用较高、污泥量较大，造成了该法在实际生产应用中的瓶颈。因而开发出对硫吸附能力强、具有一定强度和化学稳定性、水流阻力小、密度小、孔隙率大、经济效益好的高效除硫材料，并应用到各种污水以及矿渣的化学除硫工艺中，将污水中的硫富集并分离出来，是保证污水除硫效果、实现硫资源再循环利用的重要手段。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种铁矿废渣用复合脱硫材料及其制备方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
一种铁矿废渣用复合脱硫材料，由以下原料按照质量比配制而成:粉煤灰30?40%、炉底渣15?20%、粘连剂10?15%、铝载体材料5?10%、镁载体材料5?10%、氧化锌
5?10%、二氧化娃2?5%、氧化钛2?5%、氧化妈2?5%。
[0006]作为本发明进一步的方案:所述粘连剂是水泥灰、生石膏、水玻璃、熟石灰的一种或多种。
[0007]作为本发明进一步的方案:所述铝载体材料是氧化铝、氢氧化铝的一种或两种。
[0008]作为本发明再进一步的方案:所述镁载体材料为氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁的一种或两种。
[0009]一种铁矿废渣用复合脱硫材料的制备方法，具体制备步骤如下:(1)按照质量比将原料粉碎，并加入粘连剂混合25?30min得到混合生料；(2)混合生料成型后放入炉腔，缓慢升温至110°C，保温40?50min，让生料中的自由水蒸发；(3)采用加入1%?5%的有机酸，浸泡25?30min，再继续升温至1200°C，保温90?lOOmin，停止加热，得到烧结体，自然冷却至常温；(4)再将其烧结体经粉碎、研磨得到0.06?0.08 μ m粉末即可。
[0010]作为本发明进一步的方案:所述有机酸是琥珀酸、草酰乙酸、环丙乙酸、4-乙氧基苯乙酸、乙烯基磺酸中的一种或两种。
[0011]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明的脱硫材料简单，生产成本低，脱硫效果好，能有效够保护环境，矿渣排放达到国家法定标准，改善区域生态环境；可实现工业废弃物的资源化，并追加了废物利用的附加值，降低了硫资源的回收成本。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0013]实施例1
一种铁矿废渣用复合脱硫材料，由以下原料按照质量比配制而成:粉煤灰40%、炉底渣15 %、粘连剂15 %、铝载体材料5 %、镁载体材料10 %、氧化锌5 %、二氧化硅3 %、氧化钛
3%、氧化钙4%。
[0014]上述铁矿废渣用复合脱硫材料的制备方法，具体制备步骤如下:(1)按照质量比将原料粉碎，并加入粘连剂混合30min得到混合生料；(2)混合生料成型后放入炉腔，缓慢升温至110°C，保温45min，让生料中的自由水蒸发；(3)采用加入5%的琥珀酸，浸泡30min，再继续升温至1200°C，保温90min，停止加热，得到烧结体，自然冷却至常温；(4)再将其烧结体经粉碎、研磨得到0.06?0.08 μ m粉末即可。
[0015]将得到的粉末物质按质量比为2%。加入到硫浓度为50mg/L的废水中，搅拌反应20min后，静置沉淀，固液分离，上清液排放，经一次处理后水中残留硫离子浓度为1.0mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达98.0%。
[0016]实施例2
一种铁矿废渣用复合脱硫材料，由以下原料按照质量比配制而成:粉煤灰35%、炉底渣15%、粘连剂15%、铝载体材料10%、镁载体材料5%、氧化锌10%、二氧化硅3%、氧化钛4%、氧化1? 3%。
[0017]上述铁矿废渣用复合脱硫材料的制备方法，具体制备步骤如下:(1)按照质量比将原料粉碎，并加入粘连剂混合30min得到混合生料；(2)混合生料成型后放入炉腔，缓慢升温至110°C，保温45min，让生料中的自由水蒸发；(3)采用加入5%的环丙乙酸，浸泡30min，再继续升温至1200°C，保温90min，停止加热，得到烧结体，自然冷却至常温；(4)再将其烧结体经粉碎、研磨得到0.06?0.08 μ m粉末即可。
[0018]将得到的粉末物质按质量比为4%。加入到硫浓度为100mg/L的废水中，搅拌反应30min后，静置沉淀，固液分离，上清液排放，经一次处理后水中残留硫离子浓度为1.0mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99.0%。
[0019]实施例3
一种铁矿废渣用复合脱硫材料，由以下原料按照质量比配制而成:粉煤灰30%、炉底渣15 %、粘连剂10 %、铝载体材料10 %、镁载体材料10 %、氧化锌10 %、二氧化硅4 %、氧化钛3%、氧化妈3%。
[0020]上述铁矿废渣用复合脱硫材料的制备方法，具体制备步骤如下:(1)按照质量比将原料粉碎，并加入粘连剂混合30min得到混合生料；(2)混合生料成型后放入炉腔，缓慢升温至110°C，保温45min，让生料中的自由水蒸发；(3)采用加入5%的乙烯基磺酸，浸泡30min，再继续升温至1200°C，保温90min，停止加热，得到烧结体，自然冷却至常温；(4)再将其烧结体经粉碎、研磨得到0.06?0.08 μ m粉末即可。
[0021]将得到的粉末物质按质量比为8%。加入到硫浓度为150mg/L的废水中，搅拌反应40min后，静置沉淀，固液分离，上清液排放，经一次处理后水中残留硫离子浓度为0.5mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99.67%。
[0022]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
【主权项】
1.一种铁矿废渣用复合脱硫材料，其特征在于，由以下原料按照质量比配制而成:粉煤灰30?40%、炉底渣15?20%、粘连剂10?15 %、铝载体材料5?10 %、镁载体材料5?10%、氧化锌5?10%、二氧化娃2?5%、氧化钛2?5%、氧化妈2?5%。
2.根据权利要求1所述的铁矿废渣用复合脱硫材料，其特征在于，所述粘连剂是水泥灰、生石膏、水玻璃、熟石灰的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的铁矿废渣用复合脱硫材料，其特征在于，所述铝载体材料是氧化铝、氢氧化铝的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的铁矿废渣用复合脱硫材料，其特征在于，所述镁载体材料为氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁的一种或两种。
5.一种如权利要求1所述的铁矿废渣用复合脱硫材料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下:(I)按照质量比将原料粉碎，并加入粘连剂混合25?30min得到混合生料；(2)混合生料成型后放入炉腔，缓慢升温至110°C，保温40?50min，让生料中的自由水蒸发；(3)采用加入1%?5%的有机酸，浸泡25?30min，再继续升温至1200°C，保温90?10min，停止加热，得到烧结体，自然冷却至常温；(4)再将其烧结体经粉碎、研磨得到0.06?0.08 μ m粉末即可。
6.根据权利要求5所述的铁矿废渣用复合脱硫材料的制备方法，其特征在于，所述有机酸是琥珀酸、草酰乙酸、环丙乙酸、4-乙氧基苯乙酸、乙烯基磺酸中的一种或两种。
【专利摘要】本发明公开了一种铁矿废渣用复合脱硫材料及其制备方法，由粉煤灰、炉底渣、粘连剂、铝载体材料、镁载体材料、氧化锌、二氧化硅、氧化钛和氧化钙按照质量比配制而成。将原料粉碎混合均匀后放入炉腔加热将自由水蒸发，加入有机酸后浸泡，再继续升温加热得到烧结体，自然冷却后粉碎研磨得到粉末即可。本发明的脱硫材料简单，生产成本低，脱硫效果好，能有效够保护环境，矿渣排放达到国家法定标准，改善区域生态环境；可实现工业废弃物的资源化，并追加了废物利用的附加值，降低了硫资源的回收成本。
【IPC分类】C04B5-06
【公开号】CN104692678
【申请号】CN201510118412
【发明人】王安祺, 李明明, 张萍
【申请人】高彬
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月18日