氧化鋅煙氣脫硫產(chǎn)物中氟和氯去除工藝的研究

發(fā)布時(shí)間：2020-10-28 19:09

　　鉛鋅冶煉產(chǎn)生大量的含硫煙氣,氧化鋅煙氣脫硫工藝是一種適用于鋅冶煉行業(yè)的資源回收法脫硫技術(shù),其中脫硫產(chǎn)物中氟和氯去除是該工藝實(shí)現(xiàn)資源回收的關(guān)鍵步驟。本課題選擇了離子交換法和氧化鉛法去除氟和氯,通過對(duì)樹脂進(jìn)行轉(zhuǎn)型以及改性,考察離子交換法脫除氟和氯的工藝特性,同時(shí)對(duì)工業(yè)氧化鉛脫除氟和氯的可行性進(jìn)行了探討,并對(duì)氯的去除效果進(jìn)行了考察,主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)通過對(duì)多種轉(zhuǎn)型劑進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)稀硫酸作為717樹脂的轉(zhuǎn)型劑的效果較好。轉(zhuǎn)型的最佳條件是:液固比為1:1,4%的硫酸浸泡4次,每次4小時(shí)。根據(jù)靜態(tài)吸附速率曲線,利用縮核模型處理數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)顆粒擴(kuò)散是該吸附過程的主要控制步驟。樹脂吸附溶液中的Cl-的行為符合Freundlich吸附等溫方程。樹脂的飽和吸附量隨著溶液中Cl-濃度的增大而變大,趨勢(shì)逐漸變緩。溶液的溫度和Zn2+含量對(duì)吸附量和速率基本沒有影響,pH為中性時(shí)吸附量最大,溶液中Cl-濃度對(duì)吸附速率有較大影響。(2)實(shí)驗(yàn)條件下,考察多種因素對(duì)再生效果的影響,其中溫度和Zn2+含量對(duì)再生效果影響有限。解析液中Cl-含量越高,再生效果越差,稀硫酸濃度為6%時(shí),再生的效果基本達(dá)到最好,解析量達(dá)到5.5 mg/ml。樹脂多次使用后達(dá)到使用壽命,吸附總量達(dá)到5.28 mmol/g。通過對(duì)比樹脂使用前后的紅外譜圖可知,樹脂的骨架未發(fā)生化學(xué)反應(yīng),說明吸附的機(jī)理是Cl-與—N+(CH3)3之間的靜電引力作用。(3)動(dòng)態(tài)過程的實(shí)驗(yàn)確定了穿透曲線和動(dòng)態(tài)解析曲線,溶液在流速為6ml/min流過樹脂柱時(shí),樹脂的飽和吸附量為34.12mg/g。根據(jù)解析曲線,解析液中Cl-含量為6.32 mg/ml,解析效率為94.6%。(4)用硝酸鋁溶液改性后的D001樹脂吸附F-的效果有較大提高,在實(shí)驗(yàn)條件下,得到了改性的最佳條件:液固比1:10,濃度為0.6 mol/L的改性溶液混合攪拌2小時(shí)。樹脂對(duì)F-的吸附量大約為2.6 mg/g,最佳反應(yīng)時(shí)間為30 min。(5)考察了利用工業(yè)氧化鉛脫除氯的效果,結(jié)果表明,在實(shí)驗(yàn)條件下,氯的去除效率可以達(dá)到45%,單位質(zhì)量的含鉛廢料的除氯量可以達(dá)到5.05mg/g。
【學(xué)位單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X758
【部分圖文】：