铁系陶粒脱硫剂的制备与应用研究
高效铁矿脱硫药剂的研制和应用
现
代
矿
业
J l. 0 0 uy 2 1
M0RD NI G EN MI N
总 第45 9 期 2 1 年 7月第 7期 00
高效铁 矿脱硫 药剂 的研 制和 应 用
李文风 陈 雯
( 沙矿 冶研 究 院 ) 长
摘 要 : Y C Z是 一种 捕 收 能 力强 、 选择 性 好 的脱硫 药剂 , 其是 对磁 黄 铁矿 的捕 收 效果 更 明 尤
铁 矿边缘嵌 布 , 部分 则 呈 微细 包裹 体 嵌布 于 磁铁 矿
内部 。
表 2 金属 硫 化 物 的 解 离度 ( ) %
大冶铁矿 于 2 0世 纪 5 0年代 建成 投 产 , 武钢 是 重要 的铁精矿原料 基地之 一 。矿石 属于高硫 低磷原 生磁铁 矿石 , 并伴 生铜等 多种有益元 素 , 矿工艺一 选 直采用先 浮后磁流程 ; 经过几 十年 的生 产 , 矿石性 质
4 5 5: 5。
生成稳 定均一 的液体产 品 。产 品 3个月 储存实验 表
明 , 成分 几 乎 没有 变 化 ; 月储 存 实 验 表 明 , 有效 6个 其有效 成分降低 约为 7 , 选矿指标影 响不 大。 % 对 根 据浮 选药 剂 的选择 性 原理 , 即选 择性 好 的浮 选 药剂 活性 往往较 差 , 活性 强 的药 剂选 择 性 又往 而
C Z药剂 形成分子 Y 离子 结合体 , 然后再 与 矿物 表 面作用 。药剂结合 体可 以通 过类似 于共吸 附那 样
的药 剂问力强 化吸 附过 程 , 可 以按 照药剂 活性屏 也 蔽. 复方式 强化药剂 作用 一 。 恢 4 C Z药 剂选矿应 用实验 Y
添加铁粉制备低密度中强度陶粒支撑剂及性能研究
西 安 7 1 0 0 4 8 )
低 密 度 中强 度 陶粒 支 撑 剂 的 开 发 , 既 可 以提 高低 渗透 油气 藏 的 开 发 效 率 又 能 显 著 降低 油 气 开 采 成 本 。 以 A1 z 0 。
含量 为 6 3 的二 级 铝 矾 土 为 主 要 原 料 , 以 铁 粉 取 代 部 分 锰 矿 粉 制 备 了低 密 度 中 强 度 陶 粒 支 撑 剂 。结 果 表 明 : 添 加 铁 粉 2 , 锰矿粉 3 %、 白云 石 1 时, 在 1 3 5 0℃ 下 煅 烧 1 h , 有 利 于 陶 粒 支 撑 剂 中生 成 均 匀 分 布 的 直 径 为 O . 3 ~1 . 0 m 棒 状 莫 来
・
3 0 ・
陶 瓷 C e r a m i c s
科技篇( 研究与开发) 2 0 1 7 年0 1 月
添 加 铁 粉 制 备 低 蜜 度 由强 度 陶 粒支 撑 剂 及 性 鹾酮 究
刘 挺 王 菊侠 曹义 平 庞 锐 赵 爽 王 超
( 陕西省 石 油化 工研究 设计 院
中图 分 类 号 : T B 3 8 3 文献标识 码 : A
文章编号 : 1 0 0 2 —2 8 7 2 ( 2 0 1 7 ) 0 1 —0 0 3 0 —0 5
Pr e pa r a t i o n a nd Me c h an i s ms o f Li g h t — we i g ht Mi dd l e -s t r e ng t h Ce r a mi s i t e Pr o p pa nt b y I r o n Po wde r Ad di t i v e
L i u Ti n g。 Wa n g J u x i a , Ca o Yi p i n g, Pa n g Ru i , Z h a o S h u a n g, Wa n g Ch a o ( S h a a n x i Re s e a r c h De s i g n I n s t i t u t e o f Pe t r o l e u m a n d Ch e mi c a l I n d u s t r y , Xi ' a n。 7 1 0 0 4 8 )
实验室工作总结-陶粒配方研制
实验室工作总结尾矿粉研制陶粒原料主料:取绍兴漓铁集团选铁矿后的尾矿粉作为主要原料,性能特点主要有体积高温熔融易收缩、低硅材料、活性低、CaO和MgO含量高的特点,作为生产烧胀陶粒的原料是不理想的。
堆积容重为1185kg/m3需要进行研磨过筛后方能使用飞灰:杭州绿能垃圾焚烧发电有限公司,生活垃圾焚烧后收集的飞灰,成分如下表:辅料:涉及的辅料主要是发气材料,现将发气材料分别作如下陈述,原蛭石,100目,7倍膨胀,膨胀温度600-800℃膨胀蛭石,40目糠壳粉,普通的谷子外面壳,主要利用其燃烧后产生烟气发气造孔,堆积容重为340kg/m3CaCO3,网购的原料,利用其分解产生CO2造孔,分解温度为825℃瓜子片,磨细后作为CaCO3来用Na2CO3,网购的原料,分解温度744℃碳粉,市场上购买的烧烤木炭,物理研细后使用,利用其与氧气反应产生CO2以及与原料中的阳离子产生CO2造孔羟丙基甲基纤维素醚,保水作用配方及工艺第一阶段:初步试验是寻找尾矿粉的半熔融温度,制作陶粒的掺水量,并对发气材料的加量与造孔效果做初步性的研究,以便后续实验的加热至适当的温度,并选择合适的发气原料1.铁尾矿粉制成陶粒配方:铁尾矿粉100g,掺水至可以手工成球的水量是21g,手工搓成球,起初没有计量球体的重量工艺:分多次实验从常温分别加热到1200℃,1180℃,1160℃,1140℃,1120℃,1100℃,1080℃,忽略马蜂炉的温度不均匀等不利因素,得知如下结论结论: 球体体积收缩,铁尾矿粉在1080-1100℃左右处于固相、液相、气相三相交界点铁尾矿粉的掺水量在占铁尾矿质量的21%左右2.铁尾矿粉加糠壳粉制陶粒配方1:铁尾矿粉:糠壳粉体积比=1:1,掺水量至手工成球时总加水量占总料量的46%工艺:常温加热至1200℃,关闭电源不开炉子隔日开炉子现象:为粉碎,无强度配方2:铁尾矿粉:糠壳粉体积比=1:1.5,掺水量至手工成球时总加水量占总料量的50%工艺:500℃预热20min后加热至1200℃,关闭电源不开炉子隔日开炉子现象:全部熔融,体积收缩严重结论:加热温度过高3.铁尾矿粉加原蛭石制陶粒配方:分5组试验,分别占铁尾矿粉的质量的1%、2%、3%、4%、5%掺水量总料量的20%工艺:常温至1120℃,关闭电源不开炉子隔日开炉子结论: 五组试验区别不是很大,球体体积收缩,有孔隙,但是极不均匀,且极有可能孔洞是原料自身产生的4.对湿法直接焙烧的初步尝试配方1:铁尾矿粉掺水量21%配方2:铁尾矿粉额外加0.58%的羟基甲丙基纤维素醚,掺水量为总料量的28%配方3:原蛭石占铁尾矿粉的3%,额外加0.58%的羟基甲丙基纤维素醚,掺水量为总料量的28%工艺:250℃加热至1120℃,关闭电源不开炉子隔日开炉子结论:球体体积收缩,有孔隙,配方1与配方2烧制后无明显区别,羟基甲丙基纤维素醚的作用不明显5.铁尾矿粉加CaCO3制陶粒配方1:CaCO3占铁尾矿粉的5%,采用瓜子片磨细后作CaCO3使用配方2: CaCO3占铁尾矿粉的10%,采用瓜子片磨细后作CaCO3使用工艺: 400℃加热至1110℃,关闭电源不开炉子隔日开炉子结论:球体体积收缩,发气造孔效果不明显,CaCO3作用不明显6.铁尾矿粉加Na2CO3制陶粒配方1:Na2CO3占铁尾矿粉1%,配方2:Na2CO3占铁尾矿粉3%工艺:400℃加热至1070℃,关闭电源不开炉子隔日开炉子结论: 球体体积收缩,造孔效果不佳,更换造孔材料7.湿法直接焙烧工艺的改进尝试配方1:铁尾矿粉+CaCO3(占原料量的5%)+水配方2:铁尾矿粉+原蛭石(占原料量的8%)+水工艺:900℃加热至1110℃关闭电源不开炉子隔日开炉子结论:配方1球体体积收缩,有孔隙但不均匀,配方2直接爆裂8.尾矿粉加碳粉制作陶粒配方1:铁尾矿粉+碳粉(5%铁尾矿粉的量)配方2: 铁尾矿粉+碳粉(10%铁尾矿粉的量)工艺:400℃加热至1110℃,直接将陶粒取出结论:球体收缩,孔隙明显但不是均匀,配方2比配方1的孔隙多且大,质地坚硬9.尾矿粉与HZ、SZ混合后加碳粉制作陶粒配方1:铁尾矿粉:HZ料质量比=1:1,碳粉占总料量的10%配方2:铁尾矿粉:SZ料质量比=1:1,碳粉占总料量的10%工艺1:400℃加热至1110℃,直接将陶粒取出工艺2:900℃加热至1112℃,直接将陶粒取出结论:球体收缩,孔隙有但不明显,配方1与配方2无明显差异,质地较硬。
脱硫石膏在铁尾矿制备陶粒中的应用
Technology,W uhan,Hubei 43008 1;2 Research Center of Green M anufacturing,Energy Conservation and Emission Reduction Technologies,
第 39卷 第2期 2016年 3月
非 金 属 矿
N on—M.39 N O.2 M arch,2016
脱硫石膏在铁尾矿制备陶粒 中的应用
周文波 , 操 斌 张 威 石 明 蔡盼盼 李 自顺 黄秋森 徐 悦
(1 武汉科技大学 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室 ,湖北 武汉 430081;2 绿色制造与节能减排科技研究中心 ,湖 北 武 汉 430081)
W uhan University of Science and Technology,Wuhan,Hubei 430081)
Abstract The paper studied the form ula and roasting system of iron tailings ceram site with desulfurization gypsum from sintering plant and tailing f rom iron ore dressing as the main raw materia1.The results showed that the optimum ratio of iron tailing,desulfurization gypsum,fly ash and pulverized coal is 57.2% :16.8% :22.5% :3.5% ,under roasting system ofpreheating temperature at 300℃ ,roasting temperature at 1110 ℃ ,roasting tim e for 30 m in and cooling temperature at 500 oC,the ceramsite performan ce meet the quality requirem ents ofGB/T 17431.1-2010.
一种高温硫敏陶瓷脱硫剂及其制备方法[发明专利]
专利名称:一种高温硫敏陶瓷脱硫剂及其制备方法专利类型:发明专利
发明人:王乃计,戢绪国,谢恩情
申请号:CN98117322.5
申请日:19980817
公开号:CN1245205A
公开日:
20000223
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供了一种高温硫敏陶瓷热煤气脱硫剂,其特征在于硫敏陶瓷以二氧化钛和氧化锌为基本原料,三氧化二铋为微量添加剂,采用化学共沉淀方法制备,凝胶浆液喷雾干燥成型,颗粒高温煅烧。
硫敏陶瓷抗磨蚀、抗还原、耐高温,适应于固定床、移动床和气流输送床高温煤气脱硫工艺,使用温度650℃,硫容10%。
硫敏陶瓷穿透之前可将流化床空气煤气中的HS从进口时的18500mg/Nm降至出口时的10mg/Nm左右,可将羰基硫[COS]从进口时的23000mg/Nm降至出口时的20mg/Nm左右。
申请人:煤炭科学研究总院北京煤化学研究所
地址:100013 北京市和平里
国籍:CN
代理机构:煤炭科学研究院专利事务部
代理人:马淑英
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利用铁尾矿制备陶粒的研究
目前,我国的钢铁等重工业迅猛发展,在经济飞速发展的同时也带来了不容忽视的环境问题,其中铁尾矿的大量堆存对土壤、水体及大气均已造成了严重的污染,给周边人民的生存环境也带来了极大的危害,甚至威胁了人们的生命财产安全。
为了消除铁尾矿的危害,相关人员开展了大量的研究工作,尤其是其在建筑材料中的应用研究[1-3]。
1试验原料铁尾矿原样由中冶建筑研究总院提供,其主要成分SiO 2和Al 2O 3是决定陶粒强度和结构的物质基础,二者在高温下熔融并经过复杂的反应后形成莫来石晶体网络,是陶粒最主要的强度来源。
粉煤灰原料由河北滦南电厂提供,其微观形貌为球状颗粒,主要矿物组成为玻璃体、石英和莫来石。
煤矸石由河北古冶提供,主要成分为Al 2O 3、SiO 2,另外还含有数量不等的Fe 2O 3、CaO 、MgO 、Na 2O 、K 2O 、P 2O 5、SO 3和稀有微量元素(镓、钒、钛、钴)。
2试验方法(1)生料球的制备:将粉磨后的铁尾矿、煤矸石、粉煤灰按照不同配比混合均匀,然后将其置于成球机中,水固比为0.25,制得直径为5~10mm 的生料球。
(2)陶粒的煅烧:首先将制备好的生料球放入105℃的鼓风干燥箱2h ,然后将其置于箱式电阻炉中,按5℃/min 升温至预定的煅烧温度,待自然冷却至室温后得到烧结陶粒。
(3)烧结陶粒的性能测试:按照《轻集料及其试验方法》(GB/T 17431—2010)测定陶粒的堆积密度、吸水率、孔结构、筒压强度等。
3试验结果与讨论(1)冷却工艺对陶粒烧成的影响。
一般认为合理的陶粒冷却制度是:煅烧后的陶粒在通过温度最高的膨胀带后可迅速冷却到700℃;但是要从700℃下降到400℃时,则要求缓慢冷却,因为迅速降温使陶粒的内部和表面产生强大的温度收缩应力,会导致其表面出现网状的微细裂缝,使陶粒的颗粒强度降低。
本文在大量试验的基础上发现急冷会使陶粒发生开裂,图1为急冷后的陶粒。
而炉内自然冷却则不会出现开裂,因此本文采用炉内降温冷却的方式。
FeS改性陶粒的制备及其重金属废水净化性能研究的开题报告
FeS改性陶粒的制备及其重金属废水净化性能研究
的开题报告
题目:FeS改性陶粒的制备及其重金属废水净化性能研究
摘要:随着工业的发展,重金属污染已经成为当前环境污染的主要问题之一。
本研究旨在研究一种新型的FeS改性陶粒,其具有良好的吸附性能,可以用于重金属废水的净化。
本研究通过控制反应条件,制备出了一种表面改性的FeS陶粒,并研究了其在不同pH值下对Cu2+和Zn2+离子的吸附性能。
研究方法:本研究采用改性后的FeS陶粒作为吸附剂,通过批处理实验研究了其对Cu2+和Zn2+离子的吸附性能,考察了不同pH值、初始浓度、接触时间等因素对吸附性能的影响,并运用Langmuir和Freundlich等吸附模型进行拟合分析。
预期结果:根据研究结果,本研究预计得出FeS改性陶粒对Cu2+和Zn2+离子吸附能力较强,吸附量与初始浓度和接触时间呈正比关系;在pH值为5左右时,吸附量最大;Langmuir和Freundlich等吸附模型可以较好地拟合吸附数据。
因此,该研究具有一定的实用价值和推广价值,可以为工业废水治理提供新的思路和方法。
关键词:FeS陶粒;改性;吸附性能;重金属废水;pH值。
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铁系陶粒脱硫剂的制备与应用研究
硫化氢废气的净化办法多为回收类办法,对于量大、浓度较高的含H2S气体,通常经过吸收、氧化等进程收回硫磺,在工业生产中应用较多。
氧化铁脱硫剂因其硫容大、价格低、可在常温下空气再生等特点而深受很多企业的青睐。
但也存在着强度差、遇水粉化、脱硫精度不高(1ppm)等不足之处,影响了其工业应用。
为解决这些不足,使得铁系脱硫剂能够拥有更广阔的用武之地,选用赤坭作为活性成分,以还原法油页岩废渣陶粒作为载体进行填充脱硫塔脱硫。
增加了硫容,增大了强度,增加了脱硫剂的再生能力。
【Abstract】Hydrogen sulfide gas purification method is mainly recovery method.For large amount,high concentration of H2S containing gas,usually through absorption,oxidation and other processes to get sulfur,which is widely used in industrial production. Iron oxide desulfurizer favored by many enterprises because of its high sulfur content,low price,can be recycled at room temperature and other characteristics. But there are also some disadvantages affected its industrial application,such as poor strength,water spray,low precision of desulfurization (1ppm)and so on. To find a way to solve these deficiencies,and make iron series desulfurization agent can be more widely used,red mud is chosen as the active ingredient,to restore the oil shale waste slag ceramsite as a carrier to fill the desulfurization tower,which Increased the sulfur capacity,the intensity and the desulfurizer regeneration.
标签:脱硫剂;赤泥;油页岩废渣陶粒
1 引言
我国作为当今世界上最大的能源大国,环保问题已经迫在眉睫。
硫化氢是烟气中最需要控制的有毒气体之一,当今有效去除硫化氢气体的有效方法有湿法脱硫、干法、半干法脱硫。
页岩炼油厂瓦斯脱硫装置使用的脱硫剂由于生产条件影响,需要硫容较高,并且强度较大的脱硫剂,所以针对这些条件我们研究了新型脱硫剂,并现场对脱硫剂能力进行了实验[1]。
2 应用试验方案及试验效果分析
通过查阅书籍与科技信息,确定了以氧化铁鞍山产的赤泥为主要脱硫原料、骨料选用自产还原法页岩废渣陶粒的试验方案,添加了少量添加剂,制得了各种配方的脱硫剂,在生产现场对瓦斯进行了脱硫效果的测试[2]。
2.1 硫剂脱硫原理
以消石灰和硫酸亚铁为主要原料制备水合氧化铁(FeOOH或Fe2O3·H2O),利用水合氧化铁的活性脱除硫化氢气体,其脱硫原理如下:
FeSO4·7H2O+Ca(OH)2=CaSO4+Fe(OH)2+7H2O
4Fe(OH)2+O2=4FeOOH+2H2O
2FeOOH+3H2S=Fe2S3+4H2O
2.2 脱硫剂实验室制备方法
化工原料配还原陶粒法脱硫剂制备:
将一定量的赤泥与消石灰混合,加入一定量的水搅拌成糊后,再加入碳酸钠、硫酸钙、硫酸铜添加剂进行搅拌,均匀后再添加还原法页岩陶粒进行挂料,挂料均匀且变成黄红色后自然晾干或100℃烘箱内烘干。
陶粒直径选择3mm~8mm,比重选择0.85~0.95之间。
2.3 试验结果與数据分析
选取循环瓦斯管线上的采样点作为新脱硫剂脱硫效果的试验点[3]。
采用不同配方及填料形式进行了试验,具体试验内容如下:
实验室进行了试验配方的选取,对赤泥和氢氧化钙的摩尔比、有效成分与陶粒之间的比例进行了调配。
具体配方见表1。
以上述各种配比的脱硫剂进行现场脱硫试验,对脱硫效果进行分析与比较,具体数据见图1。
由1~5号样品脱硫时间与脱硫率的数据曲线图可以看出,1号样品和4号样品的脱硫工作时间较短,仅仅在60分钟左右;2号样品较好,脱硫工作时间超过2h;3号和5号样品最好,工作时间均超过了4h。
从实验中可以看出陶粒用量大,容积增大,其原料用量相对减少,其效果反而变好,所以说还原法油页岩陶粒增加了硫容,使得脱硫剂性能大大增强[4]。
2.4 脱硫剂脱硫效果现场检测
取50ml的陶粒脱硫剂放置在U型脱硫管中,在页岩炼油厂加热炉循环瓦斯管线上选择了取样点,取样点选择硫化氢气体较为稳定,并且浓度较高的管线,试验流程见图2。
3 结论
用还原法陶粒制得的铁系脱硫剂在页岩炼油循环瓦斯气脱硫的小型实验取得良好的效果,其脱硫效果比正常的脱硫剂效果要好,而且节省赤泥原料用量,其强度经过检测完全超出了原有柱型脱硫剂、稻壳脱硫剂效果[5,6]。
【参考文献】
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