公布日：2022.10.14

申請日：2021.04.02

分類號：C02F9/10(2006.01)I

摘要

本發(fā)明公開了一種通過含硫活性炭催化SRG洗滌廢水的脫鹽方法。采用含硫活性炭作為催化劑，可在50℃左右的條件下實(shí)現(xiàn)高濃度亞硫酸氫根離子的歧化反應(yīng)回收獲得硫資源。一方面降低了SRG洗滌廢水中鹽分含量，另一方面實(shí)現(xiàn)了硫資源化利用的目的，極大的降低了廢水后處理的液堿消耗量。本發(fā)明所用的含硫活性炭制備工藝簡單，原料易得，價格便宜，具備大規(guī)模應(yīng)用的前景，制備獲得的含硫活性炭可循環(huán)使用。此外，本發(fā)明在處理廢水的同時，可回收硫磺，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化處理，無二次污染產(chǎn)生。具有廣闊的市場前景和經(jīng)濟(jì)效益。

權(quán)利要求書

1.一種通過含硫活性炭催化SRG洗滌廢水的脫鹽方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：1)以單質(zhì)硫或含硫化合物作為硫源，以活性炭作為載體制備獲得含硫活性炭；2)向SRG洗滌廢水中加入含硫活性炭，進(jìn)行催化歧化反應(yīng)；3)持續(xù)監(jiān)測步驟2)反應(yīng)體系的pH值，直至pH值變化到pH設(shè)定值；然后進(jìn)行固液分離獲得濾液；4)將步驟3)獲得的濾液繼續(xù)加熱進(jìn)行反應(yīng)，直至產(chǎn)生沉淀并出現(xiàn)較為澄清的上清液，回收沉淀獲得單質(zhì)硫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟1)具體為：1a)將活性炭加入到硫代硫酸鈉溶液中混合均勻，然后再加入酸進(jìn)行酸化處理，最后經(jīng)過負(fù)載反應(yīng)后獲得含硫活性炭；或者，步驟1)具體為：1b)將單質(zhì)硫和活性炭分別放入不同的加熱段中，通入保護(hù)性氣體；然后分別加熱放有單質(zhì)硫的加熱段和加熱放有活性炭的加熱段；最后將放有單質(zhì)硫的加熱段產(chǎn)生的硫蒸氣導(dǎo)入到放有活性炭的加熱段內(nèi)進(jìn)行氣相沉積反應(yīng)，反應(yīng)完成后獲得含硫活性炭；或者，步驟1)具體為：1c)將單質(zhì)硫、活性炭、粘結(jié)劑和水混合均勻后獲得混合料，然后將混合料進(jìn)行成型處理，最后經(jīng)干燥獲得含硫活性炭。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：在步驟1)中，所述活性炭為煤質(zhì)活性炭、木質(zhì)活性炭、椰殼活性炭、果殼活性炭中的一種或多種，優(yōu)選為煤質(zhì)活性炭；作為優(yōu)選，所述活性炭的粒徑為顆粒活性炭或粉末活性炭；所述含硫活性炭中，每克活性炭的載硫量為1.6-16g，優(yōu)選為3.2-9.6g，更優(yōu)選為4.8-8g；和/或在步驟2)中，所述SRG洗滌廢水為含氰SRG洗滌廢水；所述歧化反應(yīng)的溫度為40-80℃，優(yōu)選為45-70℃，更優(yōu)選為50-60℃；所述歧化反應(yīng)的時間為0.3-10h，優(yōu)選為0.5-8h，更優(yōu)選為0.8-5h；和/或在步驟3)中，所述pH設(shè)定值＜3，優(yōu)選pH設(shè)定值＜2.5，更優(yōu)選pH設(shè)定值＜2；和/或在步驟4)中，所述加熱反應(yīng)的反應(yīng)溫度為50-120℃，優(yōu)選為60-110℃，更優(yōu)選為70-100℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于：在步驟1a)中，所述硫代硫酸鈉的摩爾量(moL)與活性炭的重量(g)的數(shù)值比為0.05-0.5:1，優(yōu)選為0.1-0.3:1，更優(yōu)選為0.15-0.25:1；所述酸為鹽酸、硫酸、硝酸、亞硝酸、磷酸中的一種或多種；優(yōu)選為硫酸；和/或在步驟1b)中，所述單質(zhì)硫和活性炭加入量的質(zhì)量比為1.5-18:1，優(yōu)選為3-15:1，更優(yōu)選為

4.5-12:1；所述的保護(hù)性氣體為氮?dú)�、氬氣、氦氣中的一種或多種，優(yōu)選為氮?dú)�；所述放有單質(zhì)硫的加熱段加熱后的溫度為400-600℃，優(yōu)選為450-550℃；所述放有活性炭的加熱段加熱后的溫度為60-180℃，優(yōu)選為80-150℃；和/或在步驟1c)中，所述粘結(jié)劑為煤焦油、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇、田菁粉、可溶性淀粉、聚乙二醇、乙醇、甘油、硅溶膠、鋁溶膠、膨潤土、水玻璃、廢糖漿中的一種或多種，優(yōu)選為羧甲基纖維素鈉；所述混合料與粘結(jié)劑和水加入總量的質(zhì)量比為1.5-15:1，優(yōu)選為2-10:1，更優(yōu)選為3-6:1；其中粘結(jié)劑與水的質(zhì)量比為0.15-1:1，優(yōu)選為0.2-0.8:1，更優(yōu)選為0.3-0.7:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：步驟1a)具體為：先將硫代硫酸鈉溶解獲得硫代硫酸鈉溶液，然后再按比例加入活性炭顆粒，攪拌混合均勻(例如攪拌混合3-30min，優(yōu)選為攪拌混合5-20min)后獲得混合溶液；然后繼續(xù)攪拌，同時向混合溶液中逐滴加入或分批次加入酸(例如硫酸)，調(diào)節(jié)混合溶液至酸性(例如pH值＜

6.5，優(yōu)選為pH＜5，更優(yōu)選為pH＜3)，獲得酸性混合溶液；再繼續(xù)攪拌酸性混合溶液進(jìn)行負(fù)載反應(yīng)(例如攪拌負(fù)載反應(yīng)0.3-5h，優(yōu)選為0.5-3h)；反應(yīng)完成后進(jìn)行過濾并干燥(例如在50-100℃下干燥0.5-2h優(yōu)選為于60-80℃下干燥1-1.5h)，獲得含硫活性炭。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：步驟1b)具體為：根據(jù)氣體的流向，將單質(zhì)硫和活性炭依次放入到加熱器(例如分段式加熱反應(yīng)器)的不同加熱段中，然后以0.05-1.0L/min(優(yōu)選為0.1-0.5L/min)的速度通入保護(hù)性氣體(例如氮?dú)?；通入保護(hù)性氣體一段時間后(例如當(dāng)?shù)獨(dú)馀磐昙訜崞髦械目諝夂?；加熱放有單質(zhì)硫的加熱段(例如加熱放有單質(zhì)硫的加熱段至400-600℃)，同時加熱放有活性炭的加熱段(例如加熱放有活性炭的加熱段至60-180℃)；然后將放有單質(zhì)硫的加熱段中產(chǎn)生的硫蒸氣導(dǎo)入到放有活性炭的加熱段進(jìn)行氣相沉積反應(yīng)1-5h(優(yōu)選為2-3h)，獲得含硫活性炭。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于：步驟1c)具體為：將單質(zhì)硫粉和活性炭粉進(jìn)行混合獲得硫炭混合粉料(硫炭混合粉料的平均粒徑為10-100目，優(yōu)選為15-80目，更優(yōu)選為20-50目)；然后在攪拌的過程中，按比例向硫炭混合粉料中分批次(例如1-10次，優(yōu)先為2-8次)加入粘結(jié)劑和水，繼續(xù)攪拌混合均勻(例如攪拌混合5-60min，優(yōu)選為攪拌混合10-30min)后獲得混合料；最后將混合料加入到成型機(jī)(例如擠出成型機(jī)、擠壓造粒機(jī)、圓盤造粒機(jī)中的一種或多種)中進(jìn)行成型處理獲得成型料，成型料經(jīng)干燥(例如在干燥熱空氣或含濕熱空氣下于80-100℃干燥1-3h，優(yōu)選為在干燥熱空氣下于80-90℃干燥1-3h)處理后獲得含硫活性炭。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：步驟2)具體為：先檢測SRG洗滌廢水的亞硫酸氫鹽含量；然后加入含硫活性炭，升溫至40-80℃(優(yōu)選為50-60℃)進(jìn)行歧化反應(yīng)0.3-10h(優(yōu)選為0.5-8h)，獲得歧化反應(yīng)體系后進(jìn)行步驟3)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：步驟3)具體為：持續(xù)監(jiān)測步驟2)歧化反應(yīng)體系的pH值，當(dāng)歧化反應(yīng)體系pH值低于3(優(yōu)選pH值低于2)后進(jìn)行過濾，分離出含硫活性炭并獲得濾液；含硫活性炭返回至步驟2)中繼續(xù)作為催化劑使用，濾液則進(jìn)行步驟4)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：步驟4)具體為：將步驟3)獲得的濾液繼續(xù)加熱到50-120℃(優(yōu)選為70-100℃)進(jìn)行反應(yīng)，直至產(chǎn)生硫沉淀并得到較為清澈的上清液；然后分離出硫沉淀，經(jīng)干燥后獲得單質(zhì)硫。

（發(fā)明人：楊本濤;李佳;李俊杰;李小龍）