1、废活性焦在炼锌净化渣综合回收中的研究与应用摘 要:本文主要对制酸尾气吸收产生的废活性焦代替活性炭对 -萘酚除钴后液中的有机物进行吸附进行了试验研究,并得出了废活性焦吸附的最佳条件,并在工业应用中的取得了良好的效果。并实现了资源的二次利用,降低了生产成本,达到了节能减排和资源综合利用的目的,取得了良好的经济效益和社会效益。 关键词:废活性焦 -萘酚除钴 有机物吸附 资源综合利用 活性焦干法烟气脱硫净化工艺具有没有二次污染的特点,其运行稳定,脱硫率在 95%以上,逐渐广泛的应用于各个领域中。近年来,此技术也受到了尾气治理脱硫行业的青睐,在锌冶炼企业中也得到了一定的应用。 在活性焦干法脱硫工艺的运行
2、中,由于活性胶粒之间的摩擦作用,不可避免的产生了大量的粉末状和小颗粒状的废活性焦,通过振动筛,筛分下来,每年可产生废活性焦 150-200t。由于废活性焦不可再一次制成焦粒,前期均作为燃料,对生产物料造成了极大的浪费。巴彦淖尔紫金有色金属有限公司是年产锌锭 20 万吨的大型湿法炼锌企业。净化渣采用 -萘酚除钴工艺回收锌、铜、镉、钴的有价金属。在 -萘酚除钴后液中需用活性炭吸附残留有机物,以避免大量的有机物进入到锌系统中。检验了废活性焦仍具有相当高的碘吸附值后,对废活性焦代替活性炭吸附除钴后液中的有机物进行了研究,并投入了生产应用。 一、试验 1.试验原料 废活性焦(工业废料) 、活性炭(工业级
3、、-120 目) 、除钴后液(生产环节液体) 2.试验设备 搅拌器、控温电炉、布氏漏斗、循环水真空泵、烧杯、干燥箱内、筛子、电子称、球磨机 3.试验方法 3.1 吸附剂制备 取 500g 废活性焦与 1000ml 水加入球磨机,磨 5min 后将浆液均匀分为两份,一份筛分为+120 目、-120 目+200 目、-200 目,并分别过滤干燥,另一份仅筛分-120 目样品后直接过滤,四个样品均干燥后备用。 3.2 吸附试验方法 取除钴后液,升温至 60-65并保持温度不变,加入废活性焦样品(或活性炭) ,进行吸附,吸附时间 1h,吸附结束后过滤。 二、试验结果与讨论 1.废活性焦粒度与有机物吸附
4、效果的关系 取除钴后液 5 份,升温至 60-65,并保持温度不变,分别加入未磨、+120 目、-120-+20 目、-120 目、-200 目、5 种废活性焦样品各 1g/l 进行吸附,吸附 1h 后过滤,得出试验结果。 由试验结果可知,不同粒度的废活性焦对除钴后液中的有机物均有较好的吸附效果,随着废活性焦的粒度越细,吸附效果越好,经-120 目以下的三种样品吸附后,后液有机物含量均达到 3mg/l 以下。因此废活性焦粒度以-120 目为宜。在吸附过程中,各种粒度均不会对 Zn、Cd 两种元素有吸附、夹带作用。 2.吸附时间与有机物吸附效果的关系 取除钴后液 4 份,升温至 60-65并保持
5、温度不变,分别加入-120目废活性焦进行吸附,反应时间分别为 0.5h、1.0h、1.5h、2.0h,反应结束后过滤,得出试验结果。 由试验结果可知,随着吸附时间的增加,吸附效果也越好,但在1.0h 后后液的有机物含量变化较小,因此反应时间以 1.0h 为宜。 3.废活性焦加入量与有机物吸附效果的关系 取除钴后液 4 份,升温至 60-65并保持温度不变,分别加入0.8g/l、0.9 g/l、1.0 g/l、1.1 g/l -120 目废活性焦进行吸附,反应时间 1.0h,反应结束后过滤,得出试验结果。 由试验结果可知,随着废活性焦加入量的增加,吸附效果就越好,加入 1.0g/l 废活性焦时,
6、吸附后液有机物含量降至 3mg/l 以下,且继续增加活性焦加入量时,吸附后液有机物含量下降不明显,因此,废活性焦加入量以 1.0g/l 为宜。 4.吸附温度与对有机物吸附效果的关系 取除钴后液四份,分别升温至 55-60、60-65、65-70、70-75,各加入 10g/l-120 目废活性焦进行吸附,吸附时间 1.0h,吸附结束后过滤。所得实验结果。 由试验结果可知,四个温度段中,吸附效果基本一致,说明吸附效果不会与温度有直接关系,结合现场工艺情况,温度以 60-65为宜。 5.最优条件试验与活性炭吸附对比实验 从以上四组条件试验中发现,温度 60-65,废活性焦加入量1.0g/l,吸附时
7、间 1.0h 为废活性焦吸附有机物的最佳条件。并以活性炭为吸附剂,在相同条件下进行对比试验,得出试验结果。 由试验结果可知,废活性焦在最佳条件下有效的吸附除钴后液中的有机物,且数据较为稳定并能满足生产要求。在相同的条件下废活性焦与活性炭的吸附能力基本一致。因此,将废活性焦磨成-120 目焦粉代替活性炭对 -萘酚除钴后液中残留的有机物进行吸附完全可行。 三、生产实践 结合现场生产工艺需求,在确定废活性焦的添加量后,控制稳定连续磨成液固比为 2:1 的浆液经高频振动筛筛分后进入中间槽,由中间槽由泵至吸附工序进行有机物吸附作业。运行后经过 1 个月的验证与数据统计分析,废活性焦吸附完全可以满足生产需求。工业流程如图 1。 图 1 工业应用流程 四、结语 综上所述,硫酸尾气吸收产生的废活性焦磨至-120 目完全可以代替活性炭进行 -萘酚除钴后液的有机物吸附,并得到了理想的吸附效果。此方法的实施实现了废活性焦的二次利用,将产生的废活性焦完全消耗,节约了活性炭成本也达到了节能减排、资源综合利用的目的,取得了可观的经济效益和社会效益,即增加了经济增长点,也是企业自身可持续发展迈出的结实一步。 作者简介:杨志锋(1976-)男,辽宁朝阳人,高级工程师,主要从事锌冶炼行业工艺的研究及改进。 崔星(1974-)女,内蒙古巴彦淖尔市。