[发明专利]含无定形羟基氧化铁的物料的制备及其再生方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含无定形羟基氧化铁的物料的制备方法及所制得的含 无定形羟基氧化铁的物料作为脱硫剂使用后的再生方法，属于脱硫剂技术领 域。

背景技术

羟基氧化铁(FeOOH)因具有良好的脱硫性能在化学化工领域被广泛用作 脱硫剂。如在日本专利文献JP5329362A中公开了一种用于脱除工业废水中的 硫化氢的β-FeOOH脱硫剂及其制备方法。在题目为《不同方法制备羟基氧化 铁的脱硫活性研究》(《煤炭转化》第29卷第3期)的文章中研究了不同晶态的 羟基氧化铁如α-FeOOH，β-FeOOH，γ-FeOOH和无定形羟基氧化铁的常温煤 气脱硫活性，其中无定形羟基氧化铁具有较高的脱硫活性，然而该文章主要 探讨了用不同制备方法所得到的不同晶态羟基氧化铁的脱硫活性，并没有研 究可以稳定地得到较高纯度的无定形羟基氧化铁物料的方法，另一方面，所 公开的制备无定形羟基氧化铁的方法为实验室方法，需要氮气保护，工艺比 较复杂，且用双氧水作为氧化剂存在所生成的产物结构致密，孔道不发达， 硫容不高的缺点，因此不符合工业化大批量生产的要求。另外，在该文章中 也没有公开关于羟基氧化铁可以再生以及再生方法的内容。

现有技术中，尤其是在工业应用方面，无定形羟基氧化铁脱硫剂较少，即 使市场上销售有所谓的无定形羟基氧化铁脱硫剂，因其中无定形羟基氧化铁 的含量很低(低于40％)，而其它不能再生的铁的氧化物如四氧化三铁、三氧 化二铁或其它晶态的羟基氧化铁的含量高，导致这些无定形氧化铁脱硫剂产 品不但脱硫性能差，而且再生困难，即使再生也没有实用价值。

本申请人一直致力于无定形羟基氧化铁脱硫性能的研究，早在2006年发 表的题目为《一种高硫容氧化铁脱硫剂活性组分的表征》(见全国气体净化信 息站2006年技术交流会论文集第107至111页)的文章中就已经公开了无定形 羟基氧化铁的实验室制备思路，并对所得到的无定形羟基氧化铁的硫容进行 了测定，而且通过实验数据验证了所述无定形羟基氧化铁脱硫和再生的反应 机理。

然而，上述研究还处于实验室摸索阶段，所制备的产物中仍含有较大量 的四氧化三铁、三氧化二铁和其它晶态的羟基氧化铁，无定形羟基氧化铁的 含量没有达到理想的程度，而且对其再生方法也没有进行深入研究，只公开 了所制备的含无定形羟基氧化铁的产物在自然状态下在空气中可以氧化再 生，而并没有对其在工业上的再生方法作研究。

本申请人进行上述研究的最终目的是为了实现在工业上可以大批量生产 出纯度及硫容高的无定形羟基氧化铁及所述无定形羟基氧化铁使用后在工业 上的大批量再生，如果这两点能够实现对于脱硫剂领域来说是一个重大的变 革，可以解决现有技术中的脱硫剂所存在的以下两个缺点：(1)由于羟基氧 化铁的制备受到反应条件如PH值、温度、氧化剂等的强烈影响，不同的制备 方法将得到不同晶相的羟基氧化铁或得到其它铁的氧化物(如四氧化三铁， 三氧化二铁)，所以所制备的物料中无定形羟基氧化铁的含量低(低于40％)， 导致其硫容低、不能再生等；如在公开号为CN1944273A的中国专利文献中公 开了一种γ-FeOOH的制备方法，其将硫酸亚铁饱和溶液与碳酸盐饱和溶液在 反应罐内混合均匀，控制反应PH值为8-9反应，生成碳酸亚铁和硫酸盐，在反 应罐内通入空气进行氧化、水洗、过滤，将过滤后的物料烘干即得所述γ -FeOOH；由于所控制的反应条件及步骤的不同，所以该方法制备的是主要成 分为γ-FeOOH的物料，不是主要成分为无定形羟基氧化铁的物料，而γ-FeOOH 硫容低，再生性差；(2)现在所用的其它类型的脱硫剂不能再生或再生成本 高，导致只能将大量废剂填埋，不仅浪费原脱硫剂中的有效资源，而且给环 境造成了严重的污染。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题是现有技术中所制备的物料中无定形 羟基氧化铁含量低的问题，从而提出一种可在工业上大批量、稳定地生产无 定形羟基氧化铁含量高的物料的方法。

本发明所要解决的另一个技术问题在于提供所述含无定形羟基氧化铁 的物料作为脱硫剂使用后的重复再生的方法。