[发明专利]一种废成型脱硫剂的无害化利用方法

说明书

技术领域

本发明属于资源再生利用和环境保护技术领域，具体涉及一种废成型脱硫剂的无害化利用方法。

背景技术

我国是世界上规模最大的煤化工、天然气化工和石油化工国家，有各种较大规模的相关企业两千余家，每年产生的废成型脱硫剂大约在十六至二十万吨，直至目前这些废成型脱硫剂主要是采用填埋、焚烧和异地倾倒等方式简单处理，不但浪费了宝贵的原材料资源，造成严重的资源浪费，更无法从根本上消除有害物质，存在二次污染的风险。

目前市场上销售的成型脱硫剂主要有氧化铁脱硫剂、氧化锌脱硫剂、活性炭脱硫剂和分子筛等。这些成型脱硫剂在使用后都含有不等量的单质硫或硫化物，形成有害的固体危废品，对环境造成重大威胁。

废成型脱硫剂中的硫是一种基础化工原料，具有非常广泛的用途，其中的氧化铁、活性炭和氧化锌等都是重要的化工产品，实现对上述化工产品的再利用具有重要的现实意义。而煤化工、天然气化工、石油化工、冶炼厂和热电厂等生产过程中需要大量的脱汞剂，以脱除原料气和废水中的汞及其化合物。脱汞剂的种类很多，但最常用的是载硫脱汞剂。

检索到有报道的废成型脱硫剂回收处理方法仅局限于废氧化铁脱硫剂，处置方法存在新污染物产生的风险，加工方法局限于破碎成细末后喷入含汞气体中脱汞，用途局限于烟气治理，使用过程也存在新污染物产生的风险，要实现工业化运行还需要做大量的开发研究和实践，目前尚无成功用于实践的报道。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种废成型脱硫剂的无害化利用方法，本发明将废成型脱硫剂经特定工艺加工后作为化工原料气、尾气含汞废水或汞污染土质的脱汞剂，变废为宝，既消除了含硫固体危废品对环境污染的隐患，又可节省制造脱汞剂所需的原材料，同时为化工、冶金和热电等行业提供大量的质优价廉的脱汞剂产品；脱汞后的废剂可回收利用汞和硫磺，回收汞和硫磺后的氧化铁、氧化锌、活性炭和分子筛等脱硫剂载体可重复使用，实现了资源的循环利用。

本发明是通过以下技术方案实现，通过低温氧化将废成型脱硫剂中的硫化物生成单质硫分布于脱硫剂载体的孔结构中，然后利用单质硫对汞的吸收能力将废水、废气中的汞转化为分布于脱硫剂载体孔结构中的硫化汞，也可将受污染土壤中化学性质活泼的单质汞和汞的化合物转化成相对稳定的硫化汞，得到废脱汞剂脱汞；可以将硫化汞和未反应的单质硫从废脱汞剂中提取分离出来，分离后重新得到优良的脱硫剂载体，重新用于制备脱硫剂，形成脱硫剂的循环利用。

本发明提供一种利用废成型脱硫剂制备脱汞剂的方法，所述废废成型脱硫剂为常规负载型氧化铁系脱硫剂、氧化锌系脱硫剂、活性炭脱硫剂和分子筛经脱硫反应后的废弃脱硫剂，(其中以废成型脱硫剂总量计，所述废成型脱硫剂中总硫含量为5~21%左右，有的可能达到30%左右，单质硫一般是总硫含量的60-90%)，具体包括以下步骤 ：

（1）去除所述废成型脱硫剂中的机械及物理杂质，得到无杂质废成型脱硫剂；

（2）将所述无杂质废成型脱硫剂在氧化介质中进行低温缓慢氧化，其中温度：10～95℃，压力：常压～5.0MPa；

（3）将氧化后的产物进行干燥，其中干燥温度：0～95℃，得到干燥后的成品；

（4）将所述干燥后的成品进行筛分、计量、包装。

其中，步骤2）中所述氧化介质为空气或配氧氮气，其中配氧氮气中氧含量为1.0～21%，或者步骤4）中所述干燥后的成品中的水含量为2~35%。

本发明还要求保护按照上述方法制备的脱汞剂。

本发明提供一种利用上述脱汞剂脱除含汞气体中汞的方法，包括如下步骤：

将所述脱汞剂作为气-固相固定床反应器的填料装填于脱汞设备内，通入含汞气体使其通过装有气体脱汞剂的床层，通过气-固相反应即可将气体中的汞转化为硫化汞。

其中，所述气-固相反应时控制空速为200～3000m³/m³·h，或者所述气-固相反应时所述气体脱汞剂适宜的使用条件为温度：-10～90℃，压力：常压～4.0MPa。

本发明提供一种利用上述脱汞剂脱除含汞废水中汞的方法，包括如下步骤：

将上述脱汞剂作为固-液相固定床反应器的填料装填于脱汞设备内，或堆积在含汞废水必经之处进行过滤，通过固-液相反应即可将废水中的汞转化为硫化汞。