一种气化渣高值资源化利用方法技术

本发明专利技术公开了一种气化渣高值资源化利用方法，涉及固体废弃物资源化处理领域，包括以下步骤：将气化渣进行酸溶解，析出金属；将酸溶解后的溶液进行多次抽滤，提取有用金属；将酸处理后的残渣放入微波炉腔室进行辐射加热活化处理，使残渣形成多孔结构的活性炭；调整产物PH值，对拓孔的活性炭进行水热晶化处理，得到分子筛；对酸处理后的剩余残渣进行等离子辅助沉积，并对活性炭进行表面化学改性以及微波加热再生，得到高吸附性活性炭。本发明专利技术能够充分提取气化渣中的金属，能够充分提取气化渣中的金属骨架支撑强度高；利用等离子辅助沉积，提升长碳效果；并对活性炭进行改性，提升吸附性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种气化渣高值资源化利用方法


[0001]本专利技术涉及固体废弃物资源化处理领域，尤其涉及一种气化渣高值资源化利用方法。

技术介绍

[0002]目前，煤气化渣产量大、利用率低、处理成本高且存在环境威胁，堆存和填埋仍是煤气化渣的主要处置方式，大量的气化渣对生态环境造成了较大的污染，但科学合理的处置技术体系尚未形成。例如：现有技术公开了一种生物质灰资源化利用方法，包括以下步骤：将生物质灰进行预处理，得初级生物质灰；初级生物质灰用酸液进行浸泡，得一次生物质灰；一次生物质灰用碱液进行溶煮，得水玻璃；向一部分水玻璃中充入二氧化碳气体，中和至溶液pH值为9～11，再按絮凝剂与溶液1∶40～100的质量比例加入絮凝剂充分进行絮凝沉淀，过滤及干燥后得固体样品；将固体样品进行焙烧，得纳米二氧化硅；将剩余水玻璃与纳米二氧化硅作为硅源，与铝源、去离子水及晶种一起合成多孔级ZSM
‑
5分子筛。
[0003]上述方案制成多孔级分子筛，以提高废渣处理效率，解决污染问题，但是该方案中用于气化渣的资源化利用主要存在以下问题：1)对气化渣提取二氧化硅，制备分子筛，产物性能具有较高的纯度和性能，但未能对气化渣中的金属进行有效的提取，造成金属的浪费；2)对气化渣进行综合利用，使用碱液和二氧化碳进行处理，得到二氧化硅，同时后续制备活性炭和分子筛，能有效利用碳素，生产环保经济，但活性炭性能不高。3)也有部分研究直接利用煤渣、气渣等固废直接制作分子筛，但获得的分子筛品质不高。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种气化渣高值资源化利用方法，能够充分提取气化渣中的金属，能够充分提取气化渣中的金属骨架支撑强度高；利用等离子辅助沉积，提升长碳效果；并对活性炭进行改性，提升吸附性能。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0006]本专利技术的实施例提供了一种气化渣高值资源化利用方法，包括以下步骤：
[0007]将气化渣进行酸溶解，析出金属；
[0008]将酸溶解后的溶液进行多次抽滤，提取有用金属；
[0009]将酸处理后的残渣放入微波炉腔室进行辐射加热活化处理，使残渣形成多孔结构的活性炭；
[0010]调整产物PH值，对拓孔的活性炭进行水热晶化处理，得到分子筛；
[0011]对酸处理后的剩余残渣进行等离子辅助沉积，并对活性炭进行表面化学改性以及微波加热再生，得到高吸附性活性炭。
[0012]作为进一步的实现方式，将设定质量比的稀盐酸与气化渣混合进行超声处理，超声处理后搅拌设定时间；
[0013]将混合液进行抽滤，同时对过滤渣进行清洗，直至清洗液为中性，收集并得到含金
属的过滤液。
[0014]作为进一步的实现方式，采用化学还原的提取方法，在过滤液中加入还原剂，使金属离子转化成单质析出。
[0015]作为进一步的实现方式，对碱活化后的产物进行酸洗、抽滤，去除多余的氢氧化钠，再次实现固液分离。
[0016]作为进一步的实现方式，将产物放入水热釜中，采用氢氧化物为前驱物，在酸性水热条件下进行处理，制成分子筛；提取清洗液中的硅和铝。
[0017]作为进一步的实现方式，对活性炭进行表面处理，采用化学改性的方法，利用聚乙烯亚胺和尿素对活性炭进行处理，同时利用微波加热再生，进行微孔再造。
[0018]作为进一步的实现方式，对碱活化后的产物进行长碳处理：将设定质量比的产物、焦油和乙醇进行混合，搅拌均匀后进行微波高温处理，在升温过程中，利用等离子技术对材料进行表面轰击，使碳沉积于残渣表面。
[0019]作为进一步的实现方式，产物、焦油和乙醇的质量比为1：2：1.5，放入磁力搅拌器内搅拌12h；微波高温处理的反应温度为800℃，反应时间为3h。
[0020]作为进一步的实现方式，对活性炭进行表面改性：将聚乙烯亚胺和尿素晶体溶于蒸馏水，常温搅拌设定时间后，将溶液加热到设定温度并维持搅拌状态；之后将活性炭加入混合溶液中常温搅拌设定时间。
[0021]作为进一步的实现方式，处理后的样品经去离子水多次洗涤后，进行干燥处理；之后放入微波真空加热器中，以氮气为载气，去除已吸附物质，利用微波真空环境下的小分子对活性炭进行微孔改造。
[0022]本专利技术的有益效果如下：
[0023](1)本专利技术能够充分提取气化渣中的金属，且能够充分利用气化渣中的碳骨架作为最终活性炭的骨架，其中含有含大量的碳，少量的金属和Al、Si等成分，骨架支撑强度高。
[0024](2)本专利技术在活化时利用等离子对材料进行轰击，提升长碳效果；由于制备的活性炭因具有高强度骨架，对其进行表面改性时多孔活性炭不易坍塌；在对活性炭改性时利用化学处理加微波再生的方法，大幅提升吸附性能。
[0025](3)本专利技术分步骤制备多种有用物质，如提取金属、合成分子筛、制备活性炭等，实现了气化渣的全方位资源化高值利用。
附图说明
[0026]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0027]图1是本专利技术根据一个或多个实施方式的流程图；
[0028]图2是本专利技术根据一个或多个实施方式的装置结构示意图；
[0029]图3是本专利技术根据一个或多个实施方式的分子筛的扫描电镜图；
[0030]图4是本专利技术根据一个或多个实施方式的活性炭的扫描电镜图。
[0031]其中，1、固液分离设备，2、微波加热炉，3、干燥分离设备，4、酸洗液出口，5、气化渣进口，6、酸液入口，7、废液出口。
具体实施方式
[0032]实施例一：
[0033]本实施例提供了一种气化渣高值资源化利用方法，包括以下步骤：
[0034]将气化渣进行酸溶解，析出金属；
[0035]将酸溶解后的溶液进行多次抽滤，提取有用金属；
[0036]将酸处理后的残渣放入微波炉腔室进行辐射加热活化处理，使残渣形成多孔结构的活性炭；
[0037]调整产物PH值，对拓孔的活性炭进行水热晶化处理，得到分子筛；
[0038]对酸处理后的剩余残渣进行等离子辅助沉积，并对活性炭进行表面化学改性以及微波加热再生，得到高吸附性活性炭。
[0039]本实施例的气化渣高值资源化利用方法采用如图2所示的装置，该装置包括依次连通的固液分离设备1、微波加热炉2和干燥分离设备3。
[0040]具体的，如图1所示，包括以下步骤：
[0041]步骤(1)将气化渣进行酸溶解，析出金属，回收有用金属。
[0042]进一步的，选取0.5
‑
1.5mol/L的盐酸与气化渣混合进行超声处理，处理时间为1
‑
3h。超声波发生器功率为60W，气化渣和盐酸的质量比为1：2
‑
10，反应温度为常温
‑
80℃，超声处理后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气化渣高值资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：将气化渣进行酸溶解，析出金属；将酸溶解后的溶液进行多次抽滤，提取有用金属；将酸处理后的残渣放入微波炉腔室进行辐射加热活化处理，使残渣形成多孔结构的活性炭；调整产物PH值，对拓孔的活性炭进行水热晶化处理，得到分子筛；对酸处理后的剩余残渣进行等离子辅助沉积，并对活性炭进行表面化学改性以及微波加热再生，得到高吸附性活性炭。2.根据权利要求1所述的一种气化渣高值资源化利用方法，其特征在于，将设定质量比的稀盐酸与气化渣混合进行超声处理，超声处理后搅拌设定时间；将混合液进行抽滤，同时对过滤渣进行清洗，直至清洗液为中性，收集并得到含金属的过滤液。3.根据权利要求2所述的一种气化渣高值资源化利用方法，其特征在于，采用化学还原的提取方法，在过滤液中加入还原剂，使金属离子转化成单质析出。4.根据权利要求1所述的一种气化渣高值资源化利用方法，其特征在于，对碱活化后的产物进行酸洗、抽滤，去除多余的氢氧化钠，再次实现固液分离。5.根据权利要求4所述的一种气化渣高值资源化利用方法，其特征在于，将产物放入水热釜中，采用氢氧化物为前驱物，在酸性水热条件下进行处理，制成分子筛；提取清洗液中的硅和铝。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：程星星，苏思飞，王志强，程嘉豪，王涛，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：