一种脱硫剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于脱硫处理技术领域，尤其涉及一种脱硫剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 有机胺等碱性化合物的水溶液被广泛应用于酸性气体，如硫化氢、二氧化碳、二氧 化硫等的脱除与回收，其原理是低浓度的酸性气体与碱液接触后生成可以分解的有机铵 盐，形成富液，然后在解吸塔中进行加热解吸，释放出高浓度的酸性气体加以回收利用，同 时解吸后得到的胺液经过净化处理后可以重复利用。
[0003] 烧结烟气中的氧气含量很高，有机胺脱硫溶液在对烧结烟气脱硫的过程中存在三 种降解方式：有机胺溶液的氧化降解、有机胺溶液的热降解和有机胺溶液的化学降解，有机 胺经过上述降解后可以生成甲酸根、乙酸根、草酸根等有机酸根；而且由于烟气中含有少量 的氯化氢、氟化物、硫化氢、氮氧化物、有机硫等，这些物质与有机胺溶液接触后生成相应的 酸根和硫单质，同时脱硫液体中的亚硫酸根离子回部分氧化为硫酸根离子；而上述有机阴 离子、无机阴离子能够与有机胺进行结合生成不能在解吸塔中解吸的热稳定盐，当热稳定 性盐的含量达到一定量时，所述脱硫液体开始劣化，脱硫效果会明显下降。另外，烧结烟气 中通常含有大量的粉尘和金属离子，在烧结烟气与有机胺脱硫溶液接触时，粉尘会分散在 有机胺溶液中，并循环于吸收塔、解吸塔及其管道中，容易引起富集、管道堵塞，甚至导致脱 硫装置无法运行：而且粉尘在脱硫溶液中的含量的增加，影响有机胺脱硫溶液的吸收、解吸 性能。此外，大量的有机酸根离子的存在会加速设备的腐蚀，腐蚀产物容易进行富集引起设 备堵塞并改变脱硫液体的性质，引起脱硫液体发泡等一系列问题，增加了运行成本与设备 的维护。
[0004] 因此，提供一种脱硫效果好、使用寿命长的脱硫剂是目前研宄的热点之一。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种脱硫剂及其制备方法，本发明提供的脱硫剂脱硫效果 较好，使用寿命长，且制备方法简单、成本较低。
[0006] 本发明提供了一种脱硫剂及其制备方法，包括质量比为1:0. 5~1. 5的锰矿石和催 化剂，所述催化剂包括摩尔比为1~3 :1~3 :1~3的二价钴盐、二价铁盐和二价镍盐。
[0007] 本发明提供的脱硫剂包括锰矿石，本发明对所述锰矿石没有特殊限制，可以为软 锰矿、菱锰矿、硬锰矿等。所述锰矿石中锰品味优选为50wt%以上，更优选为55wt%以上。
[0008] 为了降低成本，本发明优选以价格低廉的锰矿尾渣为原料，对其进行处理后得到 的锰矿石为原料，具体处理方法如下： 将锰矿尾渣依次进行洗矿、磁选处理，获得锰矿石。
[0009] 本发明对所述锰矿尾渣的来源没有特殊限制，为锰矿石经过处理提取有效成分之 后剩余的尾渣，其锰品味可以为20wt%以下，甚至10wt%以下。
[0010] 首先对锰矿尾渣进行洗矿处理，将其中不含锰的碎石去除提高锰品味。本发明对 所述洗矿的方法没有特殊限制，次数也没有特殊限制，优选获得锰品味为23wt%以上的矿 渣即可。
[0011]洗矿完毕获得锰品味为23wt%以上的矿渣后，对其进行磁选，磁选的磁场强度优 选为1. 2T~1. 6T，更优选为1. 4T。本发明对所述磁选的方法和次数也没有特殊限制，至锰品 味提高至50wt%以上即可。
[0012] 本发明提供的脱硫剂还包括催化剂，所述催化剂包括摩尔比为1~3 :1~3 :1~3的二 价钴盐、二价铁盐和二价镍盐。其中，所述二价钴盐选自硫酸钴、碳酸钴、硝酸钴和氯化钴中 的一种或多种，优选为硝酸钴或氯化钴；所述二价铁盐选自硫酸亚铁、硝酸亚铁和氯化亚铁 中的一种或多种，优选为硝酸亚铁或氯化亚铁；所述二价镍盐选自硫酸镍、硝酸镍和氯化镍 中的一种或多种，优选为硝酸镍或氯化镍。所述二价钴盐、二价铁盐和二价镍盐的摩尔比优 选为1:1:1。
[0013] 在本发明提供的脱硫剂中，锰矿石和催化剂的质量比优选为1:0. 5~1. 5,更优选为 1:0. 7〇
[0014] 本发明还提供了一种脱硫剂的制备方法，包括： 将锰矿尾渣依次进行洗矿、磁选处理，获得锰矿石； 将所述锰矿石与催化剂混合，得到脱硫剂；所述催化剂包括摩尔比为1~3 :1~3 :1~3的 二价钴盐、二价铁盐和二价镍盐。
[0015] 本发明按照上文所述的方法获得锰矿石后，将其与催化剂混合即可得到脱硫剂。
[0016] 本发明提供的脱硫剂可以在固定床中高温下使用，用于脱除气体中的硫，不仅脱 除效率高，而且使用寿命较长，最重要的是大大降低了脱硫成本。另外，本发明提供的脱硫 剂在使用时不会出现发泡现象。
[0017] 实验结果表明，本发明提供的脱硫剂对硫的初始脱除效率高达95%以上，使用24h 后，其脱除效率依然可达90%以上。
【具体实施方式】
[0018]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。
[0019] 实施例1 以湘潭锰矿经粗破、中破后进行筛分，小于7mm的矿石在干式磁选系统中经过磁筒粗 选和磁辊扫选后得到的尾矿渣为原料，该尾矿渣中锰品味为7wt%。
[0020] 将上述尾矿渣在洗矿机中进行多次洗矿，获得锰品味为25wt%的矿石粉；将该矿 石粉在1. 4T的磁场强度下进行多次磁选，获得锰品味为50wt%的锰矿渣。
[0021] 将所述锰矿渣按照1:0. 7的质量比与催化剂混合，得到脱硫剂，其中，所述催化剂 包括摩尔比为1:1:1的氯化钴、氯化亚铁和氯化镍。
[0022] 实施例2 以碳酸锰矿经粗破、中破后进行筛分，小于7mm的矿石在干式磁选系统中经过磁筒粗 选和磁辊扫选后得到的尾矿渣为原料，该尾矿渣中锰品味为3wt%。
[0023] 将上述尾矿渣在洗矿机中进行多次洗矿，获得锰品味为23wt%的矿石粉；将该矿 石粉在1. 6T的磁场强度下进行多次磁选，获得锰品味为52wt%的锰矿渣。
[0024] 将所述锰矿渣按照1:0. 5的质量比与催化剂混合，得到脱硫剂，其中，所述催化剂 包括摩尔比为1:2:1的氯化钴、硝酸亚铁和氯化镍。
[0025] 实施例3 以碳酸锰矿经粗破、中破后进行筛分，小于7mm的矿石在干式磁选系统中经过磁筒粗 选和磁辊扫选后得到的尾矿渣为原料，该尾矿渣中锰品味为l〇wt%。
[0026] 将上述尾矿渣在洗矿机中进行多次洗矿，获得锰品味为28wt%的矿石粉；将该矿 石粉在1. 6T的磁场强度下进行多次磁选，获得锰品味为55wt%的锰矿渣。
[0027] 将所述锰矿渣按照1:1. 5的质量比与催化剂混合，得到脱硫剂，其中，所述催化剂 包括摩尔比为1:2:2的氯化钴、硝酸亚铁和硝酸镍。
[0028] 实施例4 以湘潭锰矿经粗破、中破后进行筛分，小于7mm的矿石在干式磁选系统中经过磁筒粗 选和磁辊扫选后得到的尾矿渣为原料，该尾矿渣中锰品味为15wt%。
[0029] 将上述尾矿渣在洗矿机中进行多次洗矿，获得锰品味为25wt%的矿石粉；将该矿 石粉在1. 2T的磁场强度下进行多次磁选，获得锰品味为53wt%的锰矿渣。
[0030] 将所述锰矿渣按照1:1. 2的质量比与催化剂混合，得到脱硫剂，其中，所述催化剂 包括摩尔比为2:1:1的硝酸钴、氯化亚铁和氯化镍。
[0031] 实施例5 分别将实施例1~4制备的脱硫剂粉碎成20~40目的颗粒，填充到内径为8mm的2mL净 化床内，在常压、800°C、空速为2000mL/h的条件下，以含有不同浓度硫杂质的氮气通过该 净化床，分别取脱硫2h和脱硫24h时的氮气对该脱硫剂的脱硫效果进行评价，结果参见表 1，表1为本发明实施例提供的脱硫剂的脱硫效果。
[0032] 表1本发明实施例提供的脱硫剂的脱硫效果
由表1可知，本发明提供的脱硫剂对硫的初始脱除效率高达95%以上，使用24h后，其 脱除效率依然可达90%以上。
[0033] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种脱硫剂及其制备方法，包括质量比为1:0. 5~1. 5的锰矿石和催化剂，所述催化 剂包括摩尔比为1~3 :1~3 :1~3的二价钴盐、二价铁盐和二价镍盐。2. 根据权利要求1所述的一种脱硫剂及其制备方法，其特征在于，所述锰矿石中锰品 味为50wt%以上。3. 根据权利要求1所述的一种脱硫剂及其制备方法，其特征在于，所述锰矿石按照以 下方法获得： 将锰矿尾渣依次进行洗矿、磁选处理，获得锰矿石。4. 根据权利要求3所述的一种脱硫剂及其制备方法，其特征在于，所述磁选的磁场强 度为I. 2T~1. 6T。5. 根据权利要求3所述的一种脱硫剂及其制备方法，其特征在于，所述锰矿尾渣中锰 品味为10wt%以下。6. 根据权利要求1所述的一种脱硫剂及其制备方法，其特征在于，所述锰矿石和催化 剂的质量比为1:0. 7。7. 根据权利要求1所述的一种脱硫剂及其制备方法，其特征在于，所述二价钴盐选自 硫酸钴、碳酸钴、硝酸钴和氯化钴中的一种或多种。8. 根据权利要求1所述的一种脱硫剂及其制备方法，其特征在于，所述二价铁盐选自 硫酸亚铁、硝酸亚铁和氯化亚铁中的一种或多种。9. 根据权利要求1所述的一种脱硫剂及其制备方法，其特征在于，所述二价镍盐选自 硫酸镍、硝酸镍和氯化镍中的一种或多种。10. -种脱硫剂的制备方法，包括： 将锰矿尾渣依次进行洗矿、磁选处理，获得锰矿石； 将所述锰矿石与催化剂混合，得到脱硫剂； 所述催化剂包括摩尔比为1~3 :1~3 :1~3的二价钴盐、二价铁盐和二价镍盐。
【专利摘要】本发明提供了一种脱硫剂及其制备方法，包括质量比为1:0.5~1.5的锰矿石和催化剂，所述催化剂包括摩尔比为1~3：1~3：1~3的二价钴盐、二价铁盐和二价镍盐。本发明还提供了一种脱硫剂的制备方法，包括：将锰矿尾渣依次进行洗矿、磁选处理，获得锰矿石；将所述锰矿石与催化剂混合，得到脱硫剂；所述催化剂包括摩尔比为1~3：1~3：1~3的二价钴盐、二价铁盐和二价镍盐。本发明提供的脱硫剂可以在固定床中高温下使用，用于脱除气体中的硫，不仅脱除效率高，而且使用寿命较长，最重要的是大大降低了脱硫成本。实验结果表明，本发明提供的脱硫剂对硫的初始脱除效率高达95%以上，使用24h后，其脱除效率依然可达90%以上。
【IPC分类】B01D53/52, B01D53/48
【公开号】CN104906927
【申请号】CN201510277459
【发明人】钟云平, 李双楠, 蔡其旺
【申请人】福建洋屿环保科技股份有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月27日