[发明专利]一种利用回收单质硫后的废脱硫剂脱除烟气中的汞的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境友好的将热处理后的废脱硫剂用作燃煤烟气脱汞剂的处理方法和应用方向，具体涉及一种利用回收单质硫后的废脱硫剂脱除烟气中的汞的方法。

背景技术

汞是一种在生物体内和食物链中具有永久累积性的有毒物质，汞的毒性具有积累性往往需几年或十几年才有表现对人群的健康胁很大。同时汞具有的剧毒性以及在大气中停留时间长，其对环境的危害不容忽视。

汞主要通过自然和人为因素的排放而进入环境。自然排放主要指火山爆发等。人为排放量占总排放量较大的比例，约3／4，其中燃煤释放的汞比重较大，约占1／3。全世界仅燃烧电厂每年排放的汞就可达1470t，其中亚洲燃煤电厂每年排放汞量为860t，北美为105t。我国是全球范围大气汞污染最为严重的区域之一，我国煤炭占能源结构比例大，根据预测到2015年煤炭还要占62.6%，即使到了2050年煤炭仍占50%以上。可见在今后相当长的一个时期内，我国以煤炭为主的能源消费结构将难以改变，因此煤转化过程中汞污染更加突出。可以预见，防止煤转化过程中汞污染是当今以及以后一段时间最重要的环保课题之一。

燃煤电厂汞排放已受到越来越多的关注，各种脱汞方案也相继出现，但目前认为最有发展前景的燃煤烟气汞排放控制技术有三种：吸附剂喷射、洗涤和选煤技术。吸附剂喷射法主要是利用吸附剂吸附烟气中的Hg⁰和Hg²⁺，使它们富集于吸附剂中成为颗粒汞，颗粒汞经除尘设备捕获，达到烟气脱汞的目的。目前最接近于应用的烟气脱汞技术是烟气中喷入粉末状活性炭脱汞法，但是该技术运行成本很高。湿法洗涤技术虽然可以利用湿法脱硫装置能够达到对Hg²⁺的控制，但是对于不溶于水的Hg⁰的脱除效率低。选煤技术能够达到的汞脱除效率跟煤种关系较大，新的选煤技术正在不断发展中，但残留于煤中的汞仍需要用其他方法去除，而且选煤除汞成本高，需要与其他控制技术联合使用才能达到满意的脱汞效果。利用现有污染物控制设备结合吸附剂喷射方法控制燃煤电厂锅炉的排放是一种经济可行的方法，其重点在于能否找到廉价适合的原料制备汞吸附剂。

脱硫剂广泛用于石油、化工、冶金、电力等工业，随着改革开放以来工业生产的迅猛发展, 有关行业如以生产煤气、天然气及合成材料气等工业对脱硫剂的需求量日益增加。其中氧化铁法脱硫是一种经典而有效的方法之一，它具有工艺简单、安全可靠、操作简单、能耗低等优点。随着氧化铁脱硫剂用量的增大，这种含有大量有毒物质的固体废物的数量也越来越大，形成了一个越来越难以处置的新污染源，所以, 合理地处理这些废脱硫剂已经是当务之急。氧化铁系脱硫剂在脱硫和再生的过程中，吸附到脱硫剂上的硫化氢大部分会转化为硫磺，也有一部分会转化为金属硫化物。再生后的脱硫剂，单质硫聚积在脱硫剂表面及毛孔中，当脱硫剂反复再生，不断地还原出新的单质硫与其中时，脱硫剂中的活性成分就会逐渐被单质硫所覆盖包围，毛孔被单质硫堵塞，最终导致脱硫剂失去活性。此时，便要将这部分脱硫剂废弃，这不仅浪费了大量的资源，处理费用也很高。然而，若能回收这些废弃的脱硫剂中丰富的硫磺，并利用脱硫剂作为原料制备脱汞吸附剂，既节约了宝贵的硫资源，又能有效地利用废脱硫剂，达到以废治废的作用。经查新，目前有关对废脱硫剂回收硫磺后制备脱汞剂的方法尚未见报道。

发明内容

本发明废氧化铁系脱硫剂回收硫的目的既在于回收宝贵的硫磺资源，更在于极大地缓解脱硫剂表面及孔隙被硫磺堵塞的状况，使脱硫剂的比表面积增大，增强了单质硫与汞的反应活性，从而得到一种制备脱汞剂的良好原料。解决了现有汞污染控制过程中需要大量价格较高的脱汞剂，以及废氧化铁系脱硫剂难以处理应用等问题，还能显著提高对含汞烟气中零价汞的吸附效果。

本发明是通过以下技术方案实现，在加热条件下利用载气回收废氧化铁系脱硫剂中丰富的单质硫，热处理后的废氧化铁系脱硫剂对含汞烟气中的零价汞的吸附能力显著提高，并最终把所吸附的汞转化为稳定的硫化汞。

本发明提供一种利用废氧化铁系脱硫剂制备烟气脱汞剂的方法，所述废氧化铁系脱硫剂为常规负载型氧化铁系脱硫剂经脱硫反应后的废弃脱硫剂，（其中以废氧化铁系脱硫剂总量计，所述废氧化铁系脱硫剂中总硫含量为17-21wt %，单质硫含量为6-7wt%），其特征在于包括如下步骤：

a)      将所述废氧化铁系脱硫剂粉碎；