[发明专利]一种氧化锌脱硫废剂的再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化锌脱硫废剂的再生方法，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1.2×10^-23)，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℃)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℃，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。

发明内容

本发明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。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：

一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℃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℃。

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℃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，本发明所述的氧化锌脱硫废剂的再生方法的优点在于：

本发明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：，因此本发明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。