一种常温脱砷剂制造技术

本发明专利技术涉及一种常温脱砷剂，其由活性组分、载体组成，所述载体为粘土类物质；所述活性组分包括二氧化锰和三氧化二铁；所述脱砷剂由２０～５５ｗｔ％的二氧化锰、１０～４５ｗｔ％的三氧化二铁、１０～３５ｗｔ％的载体组成。本发明专利技术还在公开上述脱砷剂的基础上，进一步公开了其制备方法，利用该制备方法制备得到的脱砷剂具有较高的砷容。

A room temperature dearsenic agent

The invention relates to a room temperature dearsenic agent, it is composed of active components, the carrier, the carrier is a kind of clay material; the active components including manganese dioxide and ferric oxide; the removal of arsenic by carrier 20 ~ 55wt% of manganese dioxide, 10 ~ 45wt%, 10 ~ 35wt% composed of ferric oxide. The invention also discloses the dearsenide agent on the basis of further discloses the preparation method, preparation prepared with high arsenic removal of arsenic by using this system.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有高砷容的常温脱砷剂，属于脱砷净化

技术介绍
近年来，随着我国煤化工技术的迅猛发展，先后引进了以水煤浆加压 气化合成氨的新工艺。由于所用原料煤中含有砷化物，使得合成气中也会 有微量的砷化物，从而在合成氨过程中导致后序钴钼耐石克变换催化剂永久 性中毒。同样地，砷也会存在于石油化工深加工过程中，它的存在同样会 导致工艺中所使用的诸多催化剂的中毒。由于砷和催化剂活性组分结合能 力很强，且其对催化剂的破坏是不可逆的永久性中毒。所以，在诸如上述 生产工艺中，为了避免催化剂中毒失活，对原料中的砷含量控制非常严格，诸如合成氨原料气中砷含量必须《5xl0—9、加氢精制原料中的砷含量必须《 200xl(T9、重整原料中的砷含量必须《lx10—9、蒸汽裂解原料中的砷含量必 须《20xl(y9、聚丙烯原料中的砷含量必须《30xl(T9。事实上，从原料上严格控制其内部砷含量并不现实，其可能从一定程 度上增大了生产成本，所以对于上述问题的有效解决方式就是选择适宜的 脱砷剂，实现对原料中砷化物的脱除，尤其是可以在生产工艺过程中同时 进行脱砷处理将是最为有效的方法。目前，工业上常用的脱砷剂主要分为铜系脱砷剂、镍系脱砷剂、铅系脱 砷剂和锰系脱砷剂。中国专利文献CN1093526C公开了 一种铜系脱砷剂， 该脱砷剂可以在常温下脱除烃中的微量砷化物，其包括氧化铜、氧化锌、 氧化钙等活性组分；可将液态烃中含量为30xl0一的砷脱除至lxlO力以下， 经测试其砷容为0.1 ~2.1% 。中国专利文献CN1115382C则是公开了一种 镍系脱砷剂，其采用氧化镍、氧化钼、或氧化钨为活性组分，可以用于石 油烃类的脱砷处理，可将石油烃中的砷脱除至18300xl(T9以下，经测试表3明其砷容为0.05 ~ 8.4%。经研究表明，目前常见的上述脱砷剂的砷容都不 高，4臬系脱砷剂的砷容为7-8%，铜系脱砷剂的砷容为10%左右，铅系脱砷 剂的砷容仅为2%,纯锰脱砷剂的砷容也只能达到8kg/m3。可见，现有技术 的脱砷剂普遍存在砷容较低的问题，从而其必然会影响到脱砷效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是现有技术中脱砷剂砷容较低、脱砷效率低的问题， 进而提供一种具有高砷容的常温脱砷剂，特别是以二氧化锰和三氧化二铁 作为主要脱砷活性组分的常温脱砷剂。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种常温脱砷剂，所述脱砷剂由 活性组分、载体组成，所述载体为粘土类物质；所述活性组分包括二氧化 锰和三氧化二4失；所述脱砷剂由20 55wt。/。的二氧化锰、10 45wt。/o的三氧 化二铁、10 35wt。/o的载体组成。其中，所述二氧化锰活性组分优选为由碳酸锰在水蒸气存在下经 320 370。C焙烧制得。所述三氧化二铁是由无定形羟基氧化铁于320-400 。C焙烧制得；所述无定形羟基氧化铁是通过如下步骤制备得到(a)将固 体可溶性亚铁盐与固体氢氧化物，按铁与氢氧根的摩尔比为1:2 1:3进行 混合；(b)将步骤(a)所得混合物料通过混捏完成反应，在所述混捏过程 中，控制物料温度不超过70。C; (c)将步骤(b)所得反应产物在空气中晾 干；(d)对步骤(c)所得物料水洗并过滤；(e)将步骤(d)所得固体自 然干燥或于80- IO(TC烘干。所述粘土类物质为羊肝土、凹凸棒土、膨润土。所述扩孔剂为纤维素 粉、田菁粉、碱式碳酸锌中的一种或多种。本专利技术还在公开上述脱砷剂的基础上，进一步公开了上述脱砷剂的制 备方法，其包括如下步骤(I )将活性组分、载体、扩孔剂磨碎至200目 以上并充分混合均匀；(II )将上述混合后的粉料分批逐次放入滚球机中， 并加入适量的水，使物料在不断滚动中形成①3 5mm的球形颗粒；(III)将上述球形物料在常温下养生至少10小时；(IV )在100- 120。C下将养生 后的物料进行烘干，于320 ~ 400。C下对其焙烧3 ~ 6小时。本专利技术发现了无定形羟基氧化铁焙烧后形成的三氧化二铁的活性更 佳；故本专利技术以二氧化锰和无定形羟基氧化铁(FeOOH)经焙烧后的三氧 化二铁为活性组分，通过与砷化氢之间较强的氧化还原作用，从而进行脱 砷处理。本专利技术具有如下所述的优点(1)本专利技术所述的常温脱砷剂以二氧化锰和三氧化二铁为活性组分， 利用二者本身所具有的较强的脱砷活性，同时加入载体，进一步加强了上述活性组分的分散，提高了活性组分的分散度；此外，该脱砷剂制备过程 中还加入了一定量的扩孔剂，提供给脱砷剂一定的孔道结构，从而便于在 后续脱砷处理工艺中，砷化物利用该孔道更好地与脱砷活性物质相接触， 实现该脱砷剂对砷化物的有效脱除；(2 )本专利技术所述的常温脱砷剂中的二氧化锰活性组分优选通过对碳酸 锰在水蒸气存在下于320 370。C焙烧制得，利用该方法制备得到的二氧化 锰具有较市售二氧化锰更大的比表面积，从而更有利于脱砷剂活性物质和 砷化物进行接触反应；另一方面，水蒸气环境可以保证碳酸锰充分转化为 氧化锰的稳定价态；此外，三氧化二铁的前驱物无定形羟基氧化铁优选通 过前述(a) ~ (e)的步骤制备得到，该方法可以实现大规模制备无定形 羟基氧化铁；(3 )本专利技术所述的常温脱砷剂通过利用二氧化锰和三氧化二铁二者之 间的协同效应，并通过添加适宜的载体和扩孔剂，获得了较高的砷容，脱 砷效率很高；经测试表明，该脱砷剂的砷容可高达17.2%;(4)本专利技术所述的脱砷剂的制备方法，通过严格控制其烘干和焙烧温 度以及焙烧时间，保证了活性组分中二氧化锰和三氧化二铁的稳定性，进 而保证脱砷剂的稳定性。具体实施例方式5实施例1将32kg硫酸亚铁粉末与12kg氢氧化钠混合均匀，其中，铁与氢氧根 的摩尔比为1:2.8;将上述混合物料放入捏合机内，混捏3h从而完成上述 反应物之间的固相反应，之后将上述反应产物放在空气中晾干，以利于上 述反应的充分完成。将晾干后的物料先加水搅拌，反复洗涤至所得滤液无硫g吏根(通常用氯 化钡来检验)为止，使用离心机对上述洗涤液进行过滤。对上述经洗涤过滤后的固体进行烘干，烘干温度为80。C，烘干时间为 3h,制得无定形羟基氧化铁。将上述无定形羟基氧化铁于320。C下焙烧6 小时即可得到三氧化二铁。称取由碳酸锰在水蒸汽存在下经32(TC焙烧制得的二氧化锰20kg、上 述制备得到的三氧化二铁45kg、羊肝土35kg、田菁粉10kg，将上述物质分 别磨碎至200目以上，并将上述磨碎后的物料进行充分混合；将上述磨碎 并混合后的粉料放入滚球机中， 一边滚动一边喷入适量水成形，当滚球的 粒径达到①3 5mm时，将该球形颗粒取出；将上述球形颗粒于常温下静 置养生10小时以上；之后，将经养生后的球形颗粒于IOO'C下进行供干， 之后于320。C焙烧6小时，即可制得本专利技术的常温脱砷剂Al,该脱砷剂的 性能评价参见表l。实施例2将64kg硫酸亚铁粉末与21.2kg氢氧化钠混合均勾，其中，铁与氢氧根 的摩尔比为1:2.4;将上述混合物料放入捏合机内，混捏0.5h从而完成上述 反应物之间的固相反应，之后将上述反应产物放在空气中晾干。将晾干后的物料先加水搅拌，反复洗涤至所得滤液无硫酸根(通常用氯 化钡来检验)为止，使用离心机对上述洗涤液进行过滤。对上述经洗涤过滤后的固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种常温脱砷剂，由活性组分、载体组成，所述载体为粘土类物质，其特征在于，所述活性组分包括二氧化锰和三氧化二铁；所述脱砷剂由２０～５５ｗｔ％的二氧化锰、１０～４５ｗｔ％的三氧化二铁、１０～３５ｗｔ％的载体组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯续，蒲延芳，闻学兵，王宏伟，刘彦芳，
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]