[发明专利]一种基于冶金固废的烟气脱硫脱硝用成型活性炭及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于冶金固废的烟气脱硫脱硝用成型活性炭，各组分及其所占质量百分比包括：粉末活性炭65～80％，成型剂20～35％；其中成型剂由钢渣、矿渣和脱硫灰复配而成。本发明利用基于钢渣等冶金废渣制备的胶凝剂成型吸附饱和后的小颗粒活性炭或粉末活性炭，将钢渣、矿渣和脱硫灰进行复配，所得成型剂与粉末活性炭之间的结合性能好，可有效提升所得活性炭的力学性能和脱硫脱硝性能等，有效解决目前无机成型活性炭比表面低等问题，同时提高冶金废渣的综合利用副加值，具有重要的经济和环境效益。

技术领域

本发明属于烟气污染物排放控制技术领域，具体涉及一种基于冶金固废的烟气脱硫脱硝用成型活性炭及其制备方法。

背景技术

烧结工序是钢铁生产污染排放大户，排放了占钢铁生产废气排放70％的SO₂、50％的NOx。控制SO₂排放的技术主要有石灰石-石膏法、氨法、旋转喷雾法、循环流化床法、双碱法等；控制NOx排放的技术主要有选择性催化还原法，选择性非催化还原法、氧化吸收法等。采用上述控制技术对烟气中SO₂、NOx进行脱除，需将脱硫设备和脱硝设备进行串联，导致烟气污染物脱除工序存在占地面积大、运行费用高等问题。采用同时脱硫脱硝的技术，可避免这些问题。

活性炭同时脱硫脱硝技术，具有占地小、不耗水、并能脱二恶英、重金属等优点；吸附饱和的活性炭经再生后可返回系统使用、经活性炭吸附的SO₂还可用于制硫酸，产生可观经济效益。活性炭烟气控制技术是一种可同时脱除多种污染物并可回收硫资源的高效烟气综合治理技术。

活性炭烟气控制技术中，吸附饱和的活性炭需经过再生才能重复使用，再生方法包括加热再生和水洗再生，再生后的活性炭恢复吸收污染物能力，但为防止系统堵塞，小颗粒的活性炭不能返回使用。以450m²烧结烟气活性炭脱硫脱硝一体化工艺系统而言，活性炭损耗20％，每日补充活性20吨计算，则年产生小颗粒活性炭1460吨。目前，针对小颗粒活性炭，一般会用于锅炉燃烧、高炉燃烧等，但是活性炭经燃烧副加值低，且会释放多种污染物。

烧结烟气脱硫脱硝用的活性炭为成型活性炭，成型剂包括有机和无机成型剂，有机成型剂与活性炭有较好的亲和能力，可制备较高比表面积的活性炭，但其机械强度较差；无机成型剂较易制得高强度活性炭，但制得的活性炭比表面积低，用于脱硫脱硝系统存在脱硫脱硝效率低等问题。

发明内容

本发明的主要目的在于解决活性炭脱硫脱硝工艺系统中再生单元产生的小颗粒或粉末活性炭的高值利用问题，利用基于冶金固废的胶凝剂来制备成型活性炭，所得成型活性炭不仅可以回原脱硫脱硝系统使用，并可表现出高强高吸附特性，可有效降低系统活性炭消耗，实现低成本运行的目的，且涉及的制备工艺简单，原料来源广，具有重要的经济和环境效益。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于冶金固废的烟气脱硫脱硝用成型活性炭，各组分及其所占质量百分比包括：粉末活性炭65～80％，成型剂20～35％；其中成型剂由钢渣、矿渣和脱硫灰复配而成。

优选的，所述成型活性炭中，各组分及其所占质量百分比包括：粉末活性炭70～80％，成型剂20～30％；且粉末活性炭含量越高，所得的成型活性炭的比表面积、脱硫值和脱硝率的指标更优。

上述方案中，所述成型剂中各组分及其所占质量百分比包括：钢渣粉22-35％、矿渣粉60～70％、脱硫灰4～8％。

上述方案中，所述成型剂由钢渣粉、矿渣粉和脱硫灰经粉磨混合而成。

上述方案中，所述粉末活性炭比表面积为350m²/g以上，粒径1mm以下含量大于90％，碘吸附值大于350m²/g。