一种利用回转窑对锰渣进行脱氨脱硫的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用回转窑对锰渣进行脱氨脱硫的方法，属于电解锰渣应用技术领域，包括以下步骤：第一步、将复合脱氨剂和电解锰渣置于混料机中搅拌，然后利用窑头余热和热风炉加热，200

【技术实现步骤摘要】
一种利用回转窑对锰渣进行脱氨脱硫的方法


[0001]本专利技术属于电解锰渣应用
，具体涉及一种利用回转窑对锰渣进行脱氨脱硫的方法。

技术介绍

[0002]在电解金属锰生产过程中会排放一种高含水率工业废渣—电解锰渣。电解锰渣是电解金属锰过程中产生的副产物，其中含有大量的铵、硫酸盐以及铅、锌、镍、镉、铬等各种重金属离子，长期堆存不仅需要巨大的场地，而且会对土壤、河流和地下水造成严重的环境污染。
[0003]据统计，每生产1吨电解锰会产生10
‑
15吨电解锰渣。目前对电解锰渣的处理研究主要集中在无害化和资源化两个方面。电解锰企业对电解锰渣的处理主要采取填埋的方式，电解锰渣物相组成复杂，物质赋存形态多变，存在大量迁移性强的氨氮和锰离子，因此对电解锰渣处置利用的关键在于氨氮、硫及烧成材料的资源化。采用煅烧法处理电解锰渣是实现电解锰渣无害化和资源化的一种处理方式，经烧前合理配料，煅烧后的固体产物可以作为水泥熟料回收利用，进一步研磨可生产活性微粉。然而，由于铵盐和硫酸盐的存在，煅烧产生的烟气中除了二氧化硫，往往含有大量的氨。氨在烟气制酸净化工段经高效洗涤，溶解在水中，并且与三氧化硫、二氧化硫结合生成硫酸铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵的混合溶液，在输送和压滤过程中会释放出来刺鼻的气味，严重污染操作环境，目前有专利和论文报道过，采用碱性化合物对锰渣进行处理能够脱出锰渣中的氨，但是这种脱除方式不仅对碱性添加剂依赖性大，并且脱除不彻底，也不能对锰渣进行脱硫处理，因此，本专利技术提供了一种利用回转窑对锰渣进行脱氨脱硫的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种利用回转窑对锰渣进行脱氨脱硫的方法，以解决
技术介绍
中的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种利用回转窑对锰渣进行脱氨脱硫的方法，包括以下步骤：
[0007]第一步、将复合脱氨剂和电解锰渣置于混料机中搅拌混合10
‑
20min，然后利用窑头余热和热风炉进行加热，控制混料机内部温度200
‑
300℃，混合处理1h，得到氨气、水蒸气的混合气体，混合气体进入氨回收系统，由于锰渣中的NH
4+
和OH
‑
在加热条件下会生成氨气和水，由于此反应为可逆反应，脱氨剂的加入可以促进NH
4+
和OH
‑
正反应的发生，提高锰渣中氨的脱除率，脱除氨的混合气体进入氨回收系统，实现资源的综合利用；
[0008]第二步、将脱氨渣进入利用窑头余热的预分解炉900
‑
1000℃进行预热分解，随后和燃料进入回转窑中煅烧，回转窑温度设定在1200
‑
1300℃，煅烧1h，通过引风机将回转窑中产生的二氧化硫气体进行收集，并通过布袋除尘将二氧化硫气体中的固体颗粒进行过滤，最后将二氧化硫气体收集通过制酸设备制备硫酸，煅烧结束后得到的高温脱硫渣进入
中冷却至温度＜100℃，再经磨粉机研磨至粒度为400
‑
450目后得到活性微粉，作为混凝土添加剂使用。
[0009]进一步地，第一步中脱氨剂、电解锰渣的质量比0.8
‑
1：5。
[0010]进一步地，第二步中脱氨渣和总燃料的质量比为11：1，进入分解炉和回转窑的燃料质量比为6：4，燃料为焦炭、无烟煤、石油焦和高硫煤中的一种或多种按照任意比混合。
[0011]进一步地，复合脱氨剂包括以下重量份原料：碱性化合物25
‑
40份、氨富集剂4
‑
6份、硅酸钠0.3
‑
0.4份。
[0012]进一步地，碱性化合物为氧化钙、氢氧化钙和过氧化钙中的一种或多种按照任意比例混合。
[0013]进一步地，氨富集剂由以下步骤制成：
[0014]步骤A1、将MnCO3和KHCO3混合研磨0.5h后，加入无水乙醇搅拌均匀，然后转移至马弗炉中，以5℃/min的升温速率升温至650℃，保温烧结3h后冷却至室温取出，用去离子水洗涤3
‑
5次后置于120℃下干燥至恒重，得到前驱体粉末；
[0015]其中，MnCO3、KHCO3和无水乙醇的用量比为0.1mol：0.1mol：8.5
‑
11.2mL，以MnCO3、KHCO3为原料制备出负载有钾离子的α
‑
MnO2，即前驱体粉末；
[0016]步骤A2、将前驱体粉末置于浓度3mol/L的NaCl溶液中，磁力搅拌2h后过滤，向滤饼中再次加入浓度3mol/L的NaCl溶液，搅拌2h后过滤，滤饼于120℃下干燥至恒重，得到铵离子筛；
[0017]其中，前驱体粉末和NaCl溶液的用量比为1g：4mL，两次NaCl溶液体积比为1：1，利用高浓度的NaCl溶液使Na
+
将前驱体粉末中的K
+
交换下来，得到铵离子筛；
[0018]步骤A3、将改性聚丙烯腈加入DMAC中，搅拌20min后加入铵离子筛，搅拌2h得到浆液，将该浆液用注射器注射至去离子水，静置4
‑
6h后，过滤，滤饼置于120℃下干燥至恒重，得到氨富集剂；
[0019]其中，改性聚丙烯腈、DMAC和铵离子筛的质量比为45：400
‑
450：255；利用改性聚丙烯腈为粘接剂，使铵离子筛固化成型得到氨富集剂。
[0020]进一步地，改性聚丙烯腈由以下步骤制成：
[0021]步骤B1、将聚丙烯腈分散于二甲基亚砜和水的混合溶剂中，升温至100℃，恒温处理2h后降温至25℃，过滤，滤饼用去离子水洗涤3
‑
5次，冷冻干燥，得到多孔聚丙烯腈；
[0022]其中，聚丙烯腈和混合溶剂的用量比为1g：10mL，混合溶剂由二甲基亚砜和水按照体积比85
‑
88：12
‑
15组成，利用热力学控制的溶胶凝胶法制备出具有层次孔结构的多孔聚丙烯腈；
[0023]步骤B2、将多孔聚丙烯腈和六水合氯化铝加入牛磺酸的水溶液中，升温至80℃，恒温处理3h后降温至25℃，过滤，滤饼用去离子水洗涤3
‑
5次，冷冻干燥，得到改性聚丙烯腈；
[0024]其中，多孔聚丙烯腈、六水合氯化铝、牛磺酸的水溶液的用量比为0.6g：1.1g：40
‑
50mL，牛磺酸的水溶液由牛磺酸和去离子水按照1g：10mL混合而成，利用多孔聚丙烯腈的氰基与牛磺酸的氨基发生化学反应得到改性聚丙烯腈，反应过程如下：
[0025][0026]本专利技术的有益效果：
[0027]为了解决现有电解锰渣脱氨脱硫不彻底，且不能实现电解锰渣资源化利用的问题，本专利技术提供一种利用回转窑对锰渣进行脱氨脱硫的方法，以碱性化合物、氨富集剂、硅酸钠组成复合脱氨剂对电解锰渣进行高效脱氨，并且利用回转窑窑头的余热，热风炉进行热量补充对脱氨剂、电解锰渣加热，使混合料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用回转窑对锰渣进行脱氨脱硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、将复合脱氨剂和电解锰渣置于混料机中搅拌，然后利用窑头余热和热风炉进行加热，200
‑
300℃下处理1h，得到脱氨渣和混合气体；第二步、将脱氨渣先经900
‑
1000℃预分解炉分解20
‑
30s后和燃料置于回转窑中1200
‑
1300℃下煅烧1h，对二氧化硫气体收集，过滤后通过制酸设备制备硫酸，将煅烧结束后得到的脱硫窑渣经篦冷机冷却至温度＜100℃，研磨至粒度为400
‑
450目后得到活性微粉；其中，复合脱氨剂包括以下重量份原料：碱性化合物25
‑
40份、氨富集剂4
‑
6份、硅酸钠0.3
‑
0.4份。2.根据权利要求1所述的一种利用回转窑对锰渣进行脱氨脱硫的方法，其特征在于，第一步中脱氨剂、电解锰渣的质量比0.8
‑
1：5。3.根据权利要求1所述的一种利用回转窑对锰渣进行脱氨脱硫的方法，其特征在于，第二步中脱氨渣和总燃料的质量比为11：1，其中进入分解炉和回转窑的燃料质量比为6：4，燃料为焦炭、无烟煤、石油焦和高硫煤中的一种或多种按照任意比混合。4.根据权利要求1所述的一种利用回转窑对锰渣进行脱氨脱硫的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贤明，谭龙辉，胡孝武，李梦婷，蔡鑫，杨劲，
申请(专利权)人：湖南博一环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：