一种利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂的方法与流程

    技术2025-04-19  14


    本发明涉及一种利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂的方法,属于固体废弃物资源化利用领域。


    背景技术:

    1、电石水解获取乙炔过程中会产生大量的电石渣。具体而言,每吨电石水解会产生超过一吨的电石渣量。若电石渣在未经无害化处理的情况下随意排放,其所含的有害物质会对土壤和地下水产生严重污染,进而影响食品安全,对环境安全构成威胁。对电石渣进行有效的处理和回收利用具有显著社会效益,可以减少环境污染、节约资源、推动绿色发展、减少能源消耗和污染物排放、解决高品质石灰石资源紧缺及实现以废治废的循环理念推广。电石渣是一种优质的钙源,具有粒径小、反应活性高的优点,可以作为原料生产水泥、建筑砌块等建筑材料或作为修筑公路的材料。同时,电石渣可以用于制备氧化钙、碳酸钙等化工产品。然而,电石渣的高碱度、杂质含量高、高难分解及分离性特征显著影响电石渣的资源化利用,显著影响其所制备钙基产品的质量。


    技术实现思路

    1、为克服现有技术中存在的无法在钙基产品制备中应用的问题,本发明的目的在于提供一种利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂的方法,该方法实现了电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂中的应用,并且制备过程简单、可高效实现资源化的利用脱硫废渣和电石渣。

    2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

    3、一种利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂方法,包括以下步骤:

    4、将脱硫废渣和电石渣的混合粉末进行预煅烧,再将预煅烧后的粉末、水、醋酸溶液和柠檬酸混合,加热形成凝胶,再经干燥、煅烧,得到高性能二氧化碳吸附剂。

    5、进一步的,所述脱硫废渣和电石渣的质量比为(1~5):10。

    6、进一步的,所述预煅烧在空气氛围中进行,所述预煅烧的温度为1000~1100℃,时间为1~4h;预煅烧的升温速率为5~10℃/min;收集预煅烧过程中产生的so2气体,用于制备硫酸。

    7、进一步的,还包括含碳载体。

    8、进一步的,含碳载体为活性炭或兰炭中的一种或两种。

    9、进一步的,所述醋酸溶液为醋酸与水按体积比1:4~1:6稀释后的溶液;所述醋酸溶液与预煅烧后的粉末质量比为1.5:1~1.8:1。

    10、进一步的,所述水与预煅烧后的粉末质量比为7:1~9:1;所述含碳载体与预煅烧后的粉末质量比为1:10~1:4。

    11、进一步的,所述柠檬酸与预煅烧后的粉末质量比为0.5:1~0.6:1。

    12、进一步的,所述加热的温度为80~90℃,时间为5~7h;所述搅拌的速率为400r/min~600r/min;所述干燥温度为105~130℃,干燥时间为24h~48h。

    13、进一步的,煅烧在空气或氮气氛围中进行;所述煅烧的温度为800~900℃,时间为2~4hh;煅烧的升温速率为5~10℃/min。

    14、与现有技术相比,本发明具有的有益效果:

    15、本发明所述方法以电石渣和脱硫废渣为原料,先进行预煅烧,再用溶胶凝胶法得到二氧化碳吸附剂,实现了电石渣和脱硫废渣的高效资源化;本发明所述方法工艺简单,所需试剂均为常见试剂,可协同处置脱硫废渣和电石渣,并且性能优异,能耗较低,具有良好的工业应用价值。

    16、进一步的,本发明在空气或氮气气氛下煅烧得到吸附剂,丰富了其中的孔隙,同时使各物质分布均匀,充分利用了电石渣和脱硫废渣中的al、si等惰性物质和fe等碱金属元素来提高吸附剂的抗烧结能力和捕集性能。

    17、进一步的,醋酸溶液、柠檬酸两种物质配合使用,起分散作用,可以提高活性组分的分散度。

    18、进一步的,在1000~1100℃下预煅烧,目的是去除电石渣长期放置产生的碳酸钙。



    技术特征:

    1.一种利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂方法,其特征在于,所述脱硫废渣和电石渣的质量比为(1~5):10。

    3.根据权利要求1所述的利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂方法,其特征在于,所述预煅烧在空气氛围中进行,所述预煅烧的温度为1000~1100℃,时间为1~4h;预煅烧的升温速率为5~10℃/min;收集预煅烧过程中产生的so2气体,用于制备硫酸。

    4.根据权利要求1所述的利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂方法,其特征在于,还包括含碳载体。

    5.根据权利要求4所述的利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂方法,其特征在于,含碳载体为活性炭或兰炭中的一种或两种。

    6.根据权利要求1所述的利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂方法,其特征在于,所述醋酸溶液为醋酸与水按体积比1:4~1:6稀释后的溶液;所述醋酸溶液与预煅烧后的粉末质量比为1.5:1~1.8:1。

    7.根据权利要求4所述的利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂方法,其特征在于,所述水与预煅烧后的粉末质量比为7:1~9:1;所述含碳载体与预煅烧后的粉末质量比为1:10~1:4。

    8.根据权利要求1所述的利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂方法,其特征在于,所述柠檬酸与预煅烧后的粉末质量比为0.5:1~0.6:1。

    9.根据权利要求1所述的利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂方法,其特征在于,所述加热的温度为80~90℃,时间为5~7h;所述搅拌的速率为400r/min~600r/min;所述干燥温度为105~130℃,干燥时间为24h~48h。

    10.根据权利要求1所述的利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂方法,其特征在于,煅烧在空气或氮气氛围中进行;所述煅烧的温度为800~900℃,时间为2~4h;煅烧的升温速率为5~10℃/min。


    技术总结
    本发明公开了一种利用脱硫废渣和电石渣制备高性能二氧化碳吸附剂的方法,所述制备方法包括以下步骤:将脱硫废渣和电石渣的混合粉末进行预煅烧,再将预煅烧后的粉末、水、醋酸溶液、柠檬酸和含碳载体混合,加热形成凝胶,再经干燥、煅烧,得到高性能二氧化碳吸附剂。本发明制备过程简单,所需试剂为常见试剂,可协同处置脱硫废渣和电石渣,实现了电石渣和脱硫废渣的高效资源化,并且性能优异,能耗较低,具有良好的工业应用价值。

    技术研发人员:李正,全翠,张丁文,李俊良,高宁博,王海光,毛少辉,徐婕
    受保护的技术使用者:陕西煤业化工技术研究院有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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