本发明专利技术涉及工业气‑固分离净化技术领域，具体涉及一种用于从烟气中回收氧化镁粉尘的金属膜过滤装置的制备方法。所述金属膜过滤装置包含一端封闭的孔管和固定在所述孔管侧壁外部的金属膜滤袋，所述金属膜滤袋包含金属支撑层和冶金结合在所述金属支撑层的一个侧面上的金属多孔膜。通过本发明专利技术的方法制备的金属膜过滤装置具有机械强度高、抗热疲劳强度高、反吹再生性能好以及过滤效率高等特点，可从红土镍矿烟气中高效回收氧化镁粉尘。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业气-固分离净化，具体涉及一种用于从烟气中回收氧化镁(mgo)粉尘的金属膜过滤装置的制备方法及其用途。
技术介绍
1、镍作为一种战略性金属，广泛应用于不锈钢、国防、航空航天、运输等领域。目前，全球已探明镍矿主要分为硫化镍矿和氧化镍矿(又名红土镍矿)，两者的比例分别为约67％和约33％，随着硫化镍矿资源的日渐枯竭，近年来红土镍矿在冶炼中的使用占比逐渐增加，甚至已高达约70％。红土镍矿矿层从上至下分为褐铁矿层、过渡层和硅镁镍矿层。每一矿层成分变化较大，褐铁矿的铁质量分数高(>40％)、镍质量分数低(约1％)，通常采用湿法冶金工艺进行处理。
2、目前，褐铁型红土镍矿的湿法冶金工艺有常规介质处理工艺和非常规介质处理工艺，常规介质处理工艺包括还原焙烧-常压氨浸和硫酸加压浸出。还原焙烧-氨浸工艺虽然较为成熟且浸出介质氨可再生，但镍与钴的回收率低、还原气氛难控制、还原和蒸氨过程能耗大，制约了该工艺的进一步发展；硫酸加压酸浸出工艺虽然可提高镍与钴的浸出率，但浸出过程需在高温、高压条件下进行，对设备的要求高、投资大，另外也没有从根本上解决大宗化学品硫酸和氧化钙的消耗问题。近年来，非常规介质处理工艺中的硝酸加压浸出工艺得到了快速发展，它一般是采用mgo作为沉淀剂，在镍、钴沉淀工序后，得到大量的硝酸镁溶液，该溶液经浓缩结晶、热分解、硝酸再生可实现全流程酸碱双介质循环再生利用。而在实际生产过程中，硝酸镁溶液经浓缩结晶、热分解后产生的烟气通常含大量mgo固体粉尘，该烟气需经过滤净化后方可送制酸厂进行硝酸再生。
>3、烟气中气-固分离过滤净化的方法以及所采用的金属过滤设备已有相关报道，如中国专利申请cn 115253501a中公开了一种红土镍矿高温烟气布袋除尘设备，是针对红土镍矿还原焙烧所产生的高温烟气进行布袋除尘，其特征在于在除尘过程中通过敲击球不断地敲打结块的灰尘使其产生松动破碎，从而对附着在滤袋表面上的灰尘进行清除，解决了滤袋因长时间工作表面粉尘的积聚问题，从而提高除尘效率。但是布袋除尘设备的工作温度不能太高，当烟气温度超过350℃时会出现烧穿现象，因此必须要对烟气温度采取除温措施，增加成本；其次，布袋除尘设备过滤含有大量水分或有很强吸温性的粉尘时，会出现黏结、阻塞“糊袋”现象，从而影响除尘效果。再如专利cn 210229509 u公开了一种用于氢氧化镁改性废气排放粉尘的收集装置，其特征在于，在一级沉降室的气体出口处设有金属纤维毡对废气进行过滤分离，所过滤废气含氢氧化镁粉尘的粒径为100至300μm、氢氧化镁粉尘的回收率可达70％至80％。但金属纤维毡滤袋由于自身结构特点属于深层过滤，不太适用于粉尘含量高且粒径细小的工况条件，一旦过多粉尘进入纤维毡内部，会出现压差升高快、反吹周期短、过滤效率低等现象；另外，金属纤维毡滤袋还存在明显的机械强度与抗热疲劳强度低等问题。4、因此，针对红土镍矿硝酸加压浸出后的硝酸镁溶液、经浓缩结晶/热分解后产生的烟气，在采用现有技术的金属纤维毡滤袋来过滤与分离的情况下，会存在以下明显缺陷：机械强度与抗热疲劳强度低、反吹再生性能差以及过滤效率低；采用龙骨支撑，在过滤与反吹时向里压缩与向外鼓胀的变形量较大，容易发生机械疲劳；当粉尘温度大于300℃时，由于纤维毡滤袋纤维丝径细，表面活性高，易于发生氧化，氧化后纤维毡韧性下降，变硬变脆，疲劳强度下降，工作过程中易于开裂，使用寿命短；纳污量大，属于深层过滤，过滤效率低、反吹再生性能差，不适用于固含粉尘含量高的工况；工作时，粉尘进入纤维毡内部，导致压差升高快，反吹周期短、过滤效率低，且纤维毡滤袋内部孔道复杂，反吹压力大，反吹再生性能差。
5、现有技术中已经有人利用金属膜滤袋进行高温含尘气体的分离净化。本专利技术采用全新的方法制备了包含金属膜滤袋的金属膜过滤装置。
技术实现思路
1、专利技术目的
2、针对传统金属纤维毡滤袋过滤分离烟气中的mgo固体粉尘存在的机械强度与抗热疲劳强度低、反吹再生性能差以及过滤效率低等问题，本专利技术提供一种新的用于制备金属膜过滤装置的方法，以及采用由所述方法制备的金属膜过滤装置用于从烟气中回收mgo粉尘的用途。
3、技术方案
4、为了实现上述本专利技术的目的，本专利技术采用了以下技术方案：
5、方案1：一种用于从烟气中回收mgo粉尘的金属膜过滤装置的制备方法，所述金属膜过滤装置包含一端封闭的孔管和固定结合在所述孔管侧壁外部的金属膜滤袋，其中
6、所述孔管在其侧壁的至少一部分上包含穿透所述侧壁的孔径范围为至少约1mm，优选约1mm至约2mm的多个通孔，和/或所述孔管的包含均匀分布的多个通孔的侧壁部分优选具有在约40％至约70％范围内的孔隙率，和/或所述孔管的材质优选为304l、310s、316l、fe3al和fecral高温合金中的一种或多种，和/或所述孔管优选具有约≥150mpa的抗弯强度；
7、所述金属膜滤袋包含金属支撑层和冶金结合在所述金属支撑层的一个侧面上的金属多孔膜，并且至少覆盖所述孔管的包含所述多个通孔的侧壁部分；
8、所述金属支撑层包含穿透该金属支撑层的孔径范围为约20μm至约100μm的多个通孔；和
9、所述金属多孔膜具有在约5μm至约18μm范围内的平均孔径，
10、其中所述制备方法包括以下步骤：
11、步骤1：提供所述孔管和所述金属支撑层；
12、步骤2：用封孔剂封闭所述金属支撑层的多个通孔，所述封孔剂优选包含石蜡和凡士林中的一种或多种；
13、步骤3：提供包含金属粉末、粘接剂和溶剂的金属粉末浆料，其中所述金属粉末的材质优选为304l、310s、316l、fe3al和fecral高温合金中的一种或多种，和/或优选具有-300目或-400目或-500目的粒度，和/或所述金属粉末优选是通过水雾化法或气雾化法制备的；所述粘接剂包含聚乙烯醇和聚丙烯酰胺中的一种或多种；所述溶剂优选包含在常温常压下呈液体状态的水和液态醇中的一种或多种，所述液态醇优选包含甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和丁醇中的一种或多种；
14、步骤4：将所述金属粉末浆料涂覆在得自步骤2的其中所述通孔已经被封孔剂封闭的金属支撑层的一个侧面上以形成浆料膜层；
15、步骤5：将得自步骤4的涂覆在所述金属支撑层上的浆料膜层进行干燥处理以除去所述浆料膜层中的溶剂，从而形成粘接在所述金属支撑层上的膜层胚体，其中所述干燥处理优选包括在标准大气压力或更低的压力下，在约40℃至约50℃的温度下干燥约2至约3小时；
16、步骤6：使粘接在所述金属支撑层上的膜层胚体经历粘接剂和封孔剂脱除处理以及烧结处理，从而形成冶金结合到所述金属支撑层上的金属多孔膜，其中所述脱除处理优选包括在约180℃至约300℃的温度下加热至少约4小时，和所述烧结处理优选包括在约900℃至约1020℃的温度下烧结至少约2小时；
17、步骤7：将由所述金属支撑层和冶金结合在其上的金属多孔膜本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于从烟气中回收氧化镁粉尘的金属膜过滤装置的制备方法，所述金属膜过滤装置包含一端封闭的孔管和固定结合在所述孔管侧壁外部的金属膜滤袋，其中
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
10.由根据权利要求1至9中任一项所述的制备方法制备的金属膜过滤装置用于从烟气中回收氧化镁粉尘的用途。
【技术特征摘要】
1.一种用于从烟气中回收氧化镁粉尘的金属膜过滤装置的制备方法，所述金属膜过滤装置包含一端封闭的孔管和固定结合在所述孔管侧壁外部的金属膜滤袋，其中
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：林士玉，陆友俊，王召旭，田志伟，赵志程，赵玉林，
申请(专利权)人：安泰环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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