一种氧化锌脱硫废剂的再生方法技术

本发明专利技术公开了一种氧化锌脱硫废剂的再生方法，包括在水热反应釜中，所述氧化锌脱硫废剂与去离子水在150～250℃的温度下反应12～48小时，其中所述氧化锌脱硫废剂与去离子水的质量比为1∶70，反应完成后将反应液过滤，收集滤渣，将所述滤渣洗涤、干燥得到再生的氧化锌脱硫剂。由于该反应是在高温高压的密闭环境中进行的，使得氧化锌脱硫废剂中的硫化锌难溶物与去离子水充分接触发生化学反应，仅需一步反应即可得到再生的氧化锌脱硫剂，因而本发明专利技术所述的氧化锌脱硫废剂的再生方法步骤简短、能耗小、省时省力且操作方便，使得对氧化锌脱硫废剂的再生成本大幅降低，有利于工业生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于氧化锌脱硫剂的制备领域。 技术背景 作为一种中、高温脱硫剂，氧化锌脱硫剂因其脱硫性能好、使用简便、性能稳定而 广泛应用于合成氨、制氢、合成甲醇、煤化工、石油炼制等行业中，在工业精脱硫领域占据着 重要地位。在脱硫过程中，氧化锌脱硫剂与待脱硫物料中的硫化物发生化学反应，生成异常 稳定的硫化锌（其溶度积常数高达1. 2 X ΚΓ23)，使待脱硫物料中的气态硫固化以达到脱硫 的目的，脱硫后的氧化锌因失去活性而被废弃。每年国内排放的氧化锌脱硫废剂近万吨，造 成脱硫系统运行费用高，且堆放的脱硫废剂占用大量土地对环境造成二次污染。因此，为了 降低脱硫剂的成本，同时减少环境污染，迫切需要对氧化锌脱硫废剂进行回收再利用，也就 是使氧化锌脱硫剂再生。 在现有技术中，氧化锌脱硫废剂的再生通常需要在较高的温度（600?800°C )和 有氧的条件下进行，使硫元素完全氧化为二氧化硫，同时锌元素被还原为活性的氧化锌从 而实现再生。氧化锌脱硫废剂在氧化再生过程中，对温度的控制异常重要，这是因为：温度 过低，易形成硫酸锌而导致再生的氧化锌脱硫剂活性降低；而温度过高，将会造成脱硫剂烧 结，使比表面积降低，从而导致再生的氧化锌脱硫剂硫容降低，且硫化锌中的锌在高温下还 会生成部分单质锌而挥发，造成锌的损失，使氧化锌脱硫废剂的利用率降低。 为了克服上述问题，现有技术公开了一种氧化锌脱硫废剂再生利用并联产硫酸铵 的方法，包括：（1)高温焙烧氧化锌脱硫废剂，得到非活性氧化锌；(2)向所述非活性氧化锌 中加入硫酸，反应完成后过滤，得滤渣和硫酸锌滤液；（3)向所述硫酸锌滤液中加入碳酸氢 铵进行中和反应；(4)将步骤（3)中的反应液升温至60?70°C，并保温陈化后过滤，得碱式 碳酸锌滤饼和硫酸铵溶液；（5)回收所述硫酸铵溶液，得固体硫酸铵；(6)对所述碱式碳酸 锌滤饼进行洗涤、烘干后，焙烧，得到再生的氧化锌脱硫剂。上述氧化锌脱硫废剂的再生方 法是将氧化锌脱硫废剂经焙烧、酸化、中和、陈化等步骤转为碱式碳酸锌，进而再焙烧使碱 式碳酸锌分解为氧化锌，该再生方法虽然对锌的回收利用率高，但由于步骤冗繁、能耗大、 费时费力且不便操作，进而导致成本过高而不适于工业应用。因此，在对氧化锌脱硫废剂进 行再生时，如何既保证对锌的回收利用率高，又可大幅降低再生成本，对于本领域技术人员 来说是一个亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术解决的是现有技术中的氧化锌脱硫废剂的再生方法因成本过高而不适于 工业应用的问题，进而提供一种既对锌的回收利用率高，又可大幅降低再生成本的氧化锌 脱硫废剂的再生方法。 本专利技术解决上述技术问题的技术方案为： -种氧化锌脱硫废剂的再生方法，在水热反应釜中，所述氧化锌脱硫废剂与纯水 或氨水溶液在150?250°C的温度下反应12?48小时，其中所述氧化锌脱硫废剂与纯水或 氨水溶液的质量比为1 : 60?70,反应完成后将反应液过滤，收集滤渣，将所述滤渣洗涤、 干燥得到再生的氧化锌脱硫剂。 所述纯水为去离子水。 所述氨水溶液中NH3的质量百分浓度为3. 5?25 %。 所述氨水溶液中NH3的质量百分浓度为10?20%。 所述温度为150?220°C。 所述反应的时间为24?48小时。 用去离子水洗涤所述滤渣5?8次，洗涤后的滤渣在100?120°C下干燥10小时， 即得所述再生的氧化锌脱硫剂。 与现有技术中的氧化锌脱硫废剂的再生方法相比，本专利技术所述的氧化锌脱硫废剂 的再生方法的优点在于： 本专利技术所述的氧化锌脱硫废剂的再生方法是在水热反应釜中，将氧化锌脱硫废剂 与去离子水反应，即可得到再生的氧化锌脱硫剂；虽然硫化锌的溶度积常数很大，但是在一 定的温度和压力条件下仍可与水发生如下可逆反应：ZnS + H20与ZnO + H2S，因此本 专利技术通过控上述可逆反应在高温高压的密闭环境中进行，使得氧化锌脱硫废剂中的硫化锌 与去离子水充分接触发生化学反应，仅需一步反应即可得到再生的氧化锌脱硫剂。 同时为了提高反应收率，本专利技术还在反应体系中添加氨水，使得去离子水与氨水 混合后形成氨水溶液，由于氨水溶液中的NH 4+离子可与副产物H2S反应生成（NH4)2S沉淀， 从而推动上述可逆反应向正反应方向移动，提高了氧化锌的收率。因此本专利技术所述的氧化 锌脱硫废剂的再生方法步骤简短、能耗小、省时省力且操作方便，使得对氧化锌脱硫废剂的 再生成本大幅降低，有利于工业生产。 【附图说明】 图1为本专利技术实施例1所述再生的氧化锌脱硫剂的XRD图谱； 图2为本专利技术实施例3所述再生的氧化锌脱硫剂的XRD图谱。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术提供的氧化锌脱硫废剂的再生方法进行详细说明。 实施例1 本实施例中所述的氧化锌脱硫废剂的再生方法为： 向100mL水热反应釜中依次加入lg氧化锌脱硫废剂和70mL去离子水，将所述水 热反应釜置于200°C的烘箱中反应24小时，反应完成后自然冷却，将反应液过滤，收集滤 渣，用去离子水洗涤所述滤渣6次，于110°C下干燥10小时，得到再生的氧化锌脱硫剂。将 再生的氧化锌脱硫剂研磨成200目以上的粉末，用X-射线衍射仪（XRD)进行结构表征，如 图1所示，观察氧化锌和硫化锌的衍射峰变化。 实施例2 本实施例中所述的氧化锌脱硫废剂的再生方法为： 向100mL水热反应荃中依次加入lg氧化锌脱硫废剂、60mL去离子和10mL氨水，将 所述水热反应荃置于250°C的烘箱中反应12小时，反应完成后自然冷却,将反应液过滤，收 集滤渣，将所述滤渣洗涤、干燥得到再生的氧化锌脱硫剂。 实施例3 本实施例中所述的氧化锌脱硫废剂的再生方法为： 向100mL水热反应荃中依次加入lg氧化锌脱硫废剂、50mL去离子和20mL氨水， 将所述水热反应釜置于200°C的烘箱中反应24小时，反应完成后自然冷却，将反应液过滤， 收集滤渣，用去离子水洗涤所述滤渣6次，于110°C下干燥10小时，得到再生的氧化锌脱硫 齐U。将再生的氧化锌脱硫剂研磨成200目以上的粉末，用XRD进行结构表征，如图2所示， 观察氧化锌和硫化锌的衍射峰变化。 实施例4 本实施例中所述的氧化锌脱硫废剂的再生方法为： 向100mL水热反应荃中依次加入lg氧化锌脱硫废剂、30mL去离子和40mL氨水， 将所述水热反应釜置于220°C的烘箱中反应24小时，反应完成后自然冷却，将反应液过滤， 收集滤渣，用去离子水洗涤所述滤渣5次，于120°C下干燥10小时，得到再生的氧化锌脱硫 剂。 实施例5 本实施例中所述的氧化锌脱硫废剂的再生方法为： 向100mL水热反应荃中依次加入lg氧化锌脱硫废剂、5mL去离子和65mL氨水，将 所述水热反应荃置于150°C的烘箱中反应48小时，反应完成后自然冷却,将反应液过滤，收 集滤渣，用去离子水洗涤所述滤渣8次，于100°C下干燥10小时，得到再生的氧化锌脱硫剂。 实验例 为了更清楚地说明本专利技术所述的氧化锌脱硫废剂的再生方法中，使用的氨水溶液 中nh3的质量百分浓度、反应温度及时间对再生的氧化锌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化锌脱硫废剂的再生方法，其特征在于，在水热反应釜中，所述氧化锌脱硫废剂与纯水或氨水溶液在150～250℃的温度下反应12～48小时，其中所述氧化锌脱硫废剂与纯水或氨水溶液的质量比为1∶60～70，反应完成后将反应液过滤，收集滤渣，将所述滤渣洗涤、干燥得到再生的氧化锌脱硫剂。

【技术特征摘要】
1. 一种氧化锌脱硫废剂的再生方法，其特征在于，在水热反应釜中，所述氧化锌脱硫废 剂与纯水或氨水溶液在150?250°C的温度下反应12?48小时，其中所述氧化锌脱硫废剂 与纯水或氨水溶液的质量比为1 : 60?70,反应完成后将反应液过滤，收集滤渔，将所述滤 渣洗涤、干燥得到再生的氧化锌脱硫剂。2. 根据权利要求1所述的氧化锌脱硫废剂的再生方法，其特征在于，所述纯水为去离 子水。3. 根据权利要求2所述的氧化锌脱硫废剂的再生方法，其特征在于，所述氨水溶液中 NH3的质量百分浓度为3. 5?25%。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：林科，陈崇启，林性贻，江莉龙，
申请(专利权)人：北京三聚创洁科技发展有限公司，福建三聚福大化肥催化剂国家工程研究中心有限公司，北京三聚环保新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11