氧化锌烟气脱硫产物中氟和氯去除工艺的研究

发布时间：2020-10-28 19:09

　　铅锌冶炼产生大量的含硫烟气,氧化锌烟气脱硫工艺是一种适用于锌冶炼行业的资源回收法脱硫技术,其中脱硫产物中氟和氯去除是该工艺实现资源回收的关键步骤。本课题选择了离子交换法和氧化铅法去除氟和氯,通过对树脂进行转型以及改性,考察离子交换法脱除氟和氯的工艺特性,同时对工业氧化铅脱除氟和氯的可行性进行了探讨,并对氯的去除效果进行了考察,主要内容和创新点如下:(1)通过对多种转型剂进行比较,发现稀硫酸作为717树脂的转型剂的效果较好。转型的最佳条件是:液固比为1:1,4%的硫酸浸泡4次,每次4小时。根据静态吸附速率曲线,利用缩核模型处理数据,发现颗粒扩散是该吸附过程的主要控制步骤。树脂吸附溶液中的Cl-的行为符合Freundlich吸附等温方程。树脂的饱和吸附量随着溶液中Cl-浓度的增大而变大,趋势逐渐变缓。溶液的温度和Zn2+含量对吸附量和速率基本没有影响,pH为中性时吸附量最大,溶液中Cl-浓度对吸附速率有较大影响。(2)实验条件下,考察多种因素对再生效果的影响,其中温度和Zn2+含量对再生效果影响有限。解析液中Cl-含量越高,再生效果越差,稀硫酸浓度为6%时,再生的效果基本达到最好,解析量达到5.5 mg/ml。树脂多次使用后达到使用寿命,吸附总量达到5.28 mmol/g。通过对比树脂使用前后的红外谱图可知,树脂的骨架未发生化学反应,说明吸附的机理是Cl-与—N+(CH3)3之间的静电引力作用。(3)动态过程的实验确定了穿透曲线和动态解析曲线,溶液在流速为6ml/min流过树脂柱时,树脂的饱和吸附量为34.12mg/g。根据解析曲线,解析液中Cl-含量为6.32 mg/ml,解析效率为94.6%。(4)用硝酸铝溶液改性后的D001树脂吸附F-的效果有较大提高,在实验条件下,得到了改性的最佳条件:液固比1:10,浓度为0.6 mol/L的改性溶液混合搅拌2小时。树脂对F-的吸附量大约为2.6 mg/g,最佳反应时间为30 min。(5)考察了利用工业氧化铅脱除氯的效果,结果表明,在实验条件下,氯的去除效率可以达到45%,单位质量的含铅废料的除氯量可以达到5.05mg/g。
【学位单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：X758
【部分图文】：