无定形羟基氧化铁及以其为活性组分的脱硫剂的再生方法技术

本发明专利技术涉及一种无定形羟基氧化铁作为脱硫剂使用后的再生方法，包括以下步骤：将所述无定形羟基氧化铁作为脱硫剂使用后的废剂研磨成颗粒，得到废剂粉；将所述废剂粉配成悬浮液，通入含氧气的气体进行氧化，使所述悬浮液中的铁硫化物转化为无定形羟基氧化铁和单质硫，形成含所述无定形羟基氧化铁和单质硫的浆液；过滤所述浆液得到固体物料，用溶剂萃取所述固体物料中的单质硫，萃取后剩余的固体即为再生的无定形羟基氧化铁。本发明专利技术的再生方法解决了现有技术中所用的其它脱硫剂使用一次后不能再生或再生成本高所导致的只能将大量废剂填埋，不仅浪费原脱硫剂中的有效资源，而且给环境造成严重的污染的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无定形羟基氧化铁作为脱硫剂使用后的再生方法，还涉及以无定形羟基氧化铁作为活性组分的脱硫剂的再生方法，属于脱硫剂

技术介绍
现有技术中尤其是在工业应用方面，对无定形羟基氧化铁的制备及再生研究的比 较少。在题目为《不同方法制备羟基氧化铁的脱硫活性研究》(《煤炭转化》第29巻第3期) 的文章中研究了不同晶态的羟基氧化铁如a-Fe00H， P-FeOOH， Y-FeOOH和无定形羟基氧 化铁的常温煤气脱硫活性，其中无定形羟基氧化铁具有较高的脱硫活性，然而在该文章中 没有公开关于无定形羟基氧化铁可以再生以及再生方法的内容。 本申请人一直致力于无定形羟基氧化铁脱硫性能的研究，早在2006年发表的题 目为《一种高硫容氧化铁脱硫剂活性组分的表征》(见全国气体净化信息站2006年技术交 流会论文集第107至111页)的文章中就已经公开了无定形羟基氧化铁的实验室制备思 路，并对所得到的无定形羟基氧化铁的硫容进行了测定，而且通过实验数据验证了所述无 定形羟基氧化铁脱硫和再生的反应机理，并发现所制备的无定形羟基氧化铁在自然状态下 在空气中可以氧化再生。然而，上述研究还处于实验室摸索阶段，自然状态下的无定形羟基 氧化铁的再生非常缓慢，历时久，因此不能适应工业化生产所需要的快速大批量再生的要 求。 本申请人进行上述研究的一个重要目的是为了实现所述无定形羟基氧化铁使用 后在工业上的大批量再生，如果这点能够实现对于脱硫剂领域来说是一个重大的变革，可 以解决现有技术中所用的其它类型的脱硫剂不能再生或再生成本高，导致只能将大量废剂 填埋，不仅浪费原脱硫剂中的有效资源，而且给环境造成了严重的污染。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种在工业上大批量、快速地对无定 形羟基氧化铁作为脱硫剂使用后的废剂再生的方法。 本专利技术所要解决的另一个技术问题在于提供一种以无定形羟基氧化铁作为活性 组分的脱硫剂使用后的废剂的再生方法。 为解决上述技术问题，本专利技术的一种无定形羟基氧化铁作为脱硫剂使用后的再生 方法，包括以下步骤(l)将所述无定形羟基氧化铁作为脱硫剂使用后的废剂研磨成颗粒， 得到废剂粉；(2)将所述废剂粉配成悬浮液，通入含氧气的气体进行氧化，使所述悬浮液中 的铁硫化物转化为无定形羟基氧化铁和单质硫，形成含所述无定形羟基氧化铁和单质硫的 浆液；(3)过滤所述浆液得到固体物料，用溶剂萃取所述固体物料中的单质硫，萃取后剩余 的固体即为再生的无定形羟基氧化铁。 无定形羟基氧化铁脱硫及再生的原理为2Fe00H+3H2S = Fe2S3 H20+3H20， Fe2S3 H20+3/202 = 2Fe00H+3S。3 在所述步骤(1)之前，还包括一个用水洗涤所述废剂的步骤。在所述步骤(3)中，萃取后分出的溶液经浓縮得到结晶的单质硫。在所述步骤(2)中，所配制的悬浮液中的固体质量百分含量为5-30%，优选10-15%。在所述步骤(2)中，所述含氧气的气体为空气。在所述步骤(3)中，所用溶剂为非极性溶剂。所述非极性溶剂为四氯化碳或二硫化碳。在所述步骤(1)中，废剂研磨为100-400目的颗粒，优选200目的颗粒。 所述再生方法也适用于以所述无定形羟基氧化铁作为活性组分的脱硫剂。 本专利技术的上述技术方案与现有技术相比具有以下优点(l)本专利技术的再生方法，可以使无定形羟基氧化铁作为脱硫剂使用后产生的废剂快速再生，再生后的无定形羟基氧化铁仍保持高的硫容，而且再生后的无定形羟基氧化铁使用后还可以再生，如此循环使用，不仅节约了资源，减少了废剂不能使用对环境造成的污染，而且具有重大的经济意义；(2)使用本专利技术的再生方法除了获得再生的无定形羟基氧化铁外，还可以得到结晶的单质硫，使资源的利用得到最大化；(3)本专利技术的再生方法的再生步骤之前还可以包括一个用水洗涤所述废剂的步骤，该步骤是为了除去脱硫过程中附着在所述废剂表面的其它杂质，避免所述杂质对后续再生步骤造成不良影响；(4)本专利技术的再生方法中将废剂粉配成悬浮液通入含氧气的气体进行氧化，这种氧化方法的优点是氧化过程可控制，氧化效果好，另外，所配制的悬浮液中固体的质量百分含量优选10-15%，在该范围内氧化速度快且能保证物料氧化完全；(5)本专利技术的再生方法中，将废剂研磨成100-400目的颗粒(优选200目)，这样的粒度有助于所述废剂的氧化，也有利于后续的萃取步骤；(6)本专利技术的再生方法不仅适用于所述无定形羟基氧化铁的再生，而且还适用于以所述羟基氧化铁作为活性组分的脱硫剂的再生，因此应用范围广。具体实施方式 实施例1 无定形羟基氧化铁的制备 将固体Fe(N0》2 *6H20配成水溶液置于反应釜中，在搅拌条件下投入固体NaOH，通 过控制固体NaOH的加料速度使反应温度保持在30-40°C，并控制反应终点时溶液的ffl = 7. 5，过滤所述溶液，滤饼用水洗，直至滤饼中Na+的含量小于0. 5%，然后将所述滤饼配成固 体质量百分含量为10^的水悬浮液，并通入空气进行氧化，直至Fe27Fe^小于l^则物料氧 化完全，过滤，在8(TC时干燥，即得到含无定形羟基氧化铁的物料，所述物料中无定形羟基 氧化铁的质量百分含量为100%，所述物料的硫容为62%。实施例中所说的Fe总指的是铁 元素的总含量，Fe27Fe^勺测定采用邻菲啰啉分光光度法，Na+含量的测定采用火焰光度法， 以下实施例同。 在本实施例中通过控制反应溶液的ra值来控制所投入的固体氢氧化物的量，也就是控制两种物料的加料比，以下实施例同。 再生方法 将所述无定形羟基氧化铁装在脱硫反应器中脱硫，待H2S穿透后，将废剂卸出，用 水洗涤后，在湿式球磨机中带水研磨成300目的颗粒，得到废剂粉；将所述废剂粉配成固体 质量百分含量为15%的水悬浮液，通入压縮空气，反应一段时间后取样检验，当取出的样品 与盐酸反应不生成H^时，则废剂中的铁硫化物完全转化为无定形羟基氧化铁和单质硫；过滤，并用CCl4萃取过滤后得到的固体物料，共萃取三次，合并萃取液，用蒸馏的方法回收溶 剂同时得到结晶的单质硫，而萃取液分出后剩余的固体即为再生的无定形羟基氧化铁。所 述再生的无定形羟基氧化铁经烘干后又可以作为脱硫剂使用，其硫容为59% ;经过使用，第 二次再生后的无定形羟基氧化铁的硫容为58%，第三次再生后无定形羟基氧化铁的硫容为 56%，第四次再生后的无定形羟基氧化铁的硫容为54%。 实施例2 含无定形羟基氧化铁的物料的制备 将152克FeS(^ 7H20配成水溶液置于反应釜中，在搅拌条件下投入45克固体 NaOH，通过控制固体NaOH的加料速度使反应温度不超过50°C ，反应结束后，过滤，滤饼用水 洗，直至滤饼中Na+的含量小于0. 5%，然后将所述滤饼配成固体质量百分含量为30%的水 悬浮液，并通入空气进行氧化，直至Fe"/Fe^小于1 %则物料氧化完全，过滤，在90°C时干 燥，即得到含无定形羟基氧化铁的物料，所述物料中无定形羟基氧化铁的质量百分含量为 85%，其余组分为Na^(V水和Ti02(Ti02为工业FeS04 7H20中的杂质，以下实施例同)，所 述物料的硫容为53%。 再生方法 将所述含无定形羟基氧化铁的物料装在脱硫反应器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无定形羟基氧化铁作为脱硫剂使用后的再生方法，其特征在于包括以下步骤：　　（１）将所述无定形羟基氧化铁作为脱硫剂使用后的废剂研磨成颗粒，得到废剂粉；　　（２）将所述废剂粉配成悬浮液，通入含氧气的气体进行氧化，使所述悬浮液中的铁硫化物转化为无定形羟基氧化铁和单质硫，形成含所述无定形羟基氧化铁和单质硫的浆液；　　（３）过滤所述浆液得到固体物料，用溶剂萃取所述固体物料中的单质硫，萃取后剩余的固体即为再生的无定形羟基氧化铁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振义，刘凤仁，刘壬川，
申请(专利权)人：北京三聚环保新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]