本發(fā)明涉及脫硫脫汞技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種復(fù)合脫硫脫汞劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

煤碳為我國主要的能源資源；煤碳燃燒伴隨著廢氣的排放，而煤碳中，含有大量的硫化物和汞，汞具有劇毒，容易揮發(fā)，在煤碳燃燒過程中，伴隨著煙氣揮發(fā)進入環(huán)境中，造成大氣環(huán)境的污染；不僅如此，汞還會對生物體的造成嚴重影響，尤其是破壞生物細胞的代謝功能；硫化物在煤碳燃燒過程中，將以二氧化硫氣體的形態(tài)進入環(huán)境中，造成在空氣中含有大量的二氧化硫，隨著雨水的降落，二氧化硫、氧氣和水形成酸雨，降落到地表，造成地表農(nóng)作物、植被、工業(yè)廠礦等損壞，給生產(chǎn)生活帶來了極大程度的影響，因此，對于煤碳燃燒排放煙氣的脫硫脫汞處理成為了必要。

目前，對于煙氣脫硫脫汞的處理技術(shù)較多，但大多數(shù)采用的是單獨的脫硫或者脫汞處理劑進行分步脫硫脫汞，不僅造成了脫硫脫汞周期較長，而且脫硫脫汞成本較高；基于此，現(xiàn)有技術(shù)中又出現(xiàn)了將脫硫脫汞同時進行的處理方法，并且對脫硫脫汞原料的選取，使得其脫硫脫汞的成本降低，如專利申請?zhí)枮?01610149557，采用低品位軟錳礦作為原料，使得其與煙氣接觸反應(yīng)的過程中，實現(xiàn)對煙氣中二氧化硫和汞的脫除，降低煙氣排放過程二氧化硫、汞等的含量，降低了成本；但是，該處理方法僅僅只能將二氧化硫脫除率提高到70％左右，將汞的脫除率提高到64％左右，使得在煙氣中依然含有大量的硫化物成分和汞成分，在排放入環(huán)境中后，嚴重超出環(huán)境的自我凈化能力，依然會造成環(huán)境的極大程度的污染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種復(fù)合脫硫脫汞劑及其制備方法。

具體是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

一種復(fù)合脫硫脫汞劑，原料成分以重量份計為軟錳礦20-30份、鉻酸鉀1-3份、錳酸鈣0.2-1.8份、氧化鈷0.1-0.7份、乙二胺1-5份。

所述的原料成分以重量份計為軟錳礦25份、鉻酸鉀2份、錳酸鈣1.3份、氧化鈷0.5份、乙二胺3份。

所述的軟錳礦經(jīng)過微波輻射處理后，研磨成20-80目的粉末。

所述的微波輻射功率為80-170W，微波輻射時間為3-50min。

所述的軟錳礦是經(jīng)過粉碎成8-15目的顆粒后，加熱到300-600℃，加水，使得發(fā)生水熱化反應(yīng)，粉化，得到軟錳礦粉末。

上述的復(fù)合脫硫脫汞劑制備方法，包括以下步驟：

(1)將鉻酸鉀、錳酸鈣、氧化鈷混合均勻，加水，使得含水率為15-27％，在真空條件下，采用溫度為100-120℃處理20-40min；

(2)將軟錳礦制備成粉末，并將步驟(1)的物料加入到軟錳礦粉中，并加水揉捏成泥，將泥制備成直徑為0.04-1.7mm的顆粒，置于氮氣存在條件下，在150-240℃處理0.8-1.3h，加入乙二胺，即可。

所述的步驟(1)、(2)，水中含有質(zhì)量濃度為3-7％的氫氧化鉀或氫氧化鋰。

上述復(fù)合脫硫脫汞劑，用于處理溫度為60-180℃的含硫、含汞煙氣。

在固定床反應(yīng)器中，將脫硫脫汞劑填充在煙氣過濾床層中，將煙氣以流速為8-11L/min通入固定床反應(yīng)器中，在該流速下，脫硫脫汞劑填充的高度使得與煙氣接觸反應(yīng)的時間為20-30min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)效果體現(xiàn)在：

通過鉻酸鉀、錳酸鈣、氧化鈷、乙二胺、軟錳礦進行配制成脫硫脫汞劑，使得該脫硫脫汞劑能夠?qū)⒑?、汞成分的煙氣中硫、汞成分脫除，并且其脫除率達到了93％以上，能夠有效的降低煙氣中的硫、汞成分含量，而且原料易得，制備成本較低，降低了煙氣脫硫脫汞成本。

尤其在制備過程中的鉻酸鉀、錳酸鈣、氧化鈷混合后的真空條件下升溫處理，使得在高溫條件下，三種成分相互作用，使得有效成分得到活化；并將活化后的混合物料加入到軟錳礦粉中，促進軟錳礦中有效成分的活性提高，并且結(jié)合對加入揉捏成泥，并制備成球狀顆粒后，加入乙二胺混合，使得其球型顆粒表面得到了改性，提高了球型顆粒的吸附能力，提高了對煙氣中的硫。汞成分的脫除率。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施方式來對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的限定，但要求保護的范圍不僅局限于所作的描述。

在某些實施例中，復(fù)合脫硫脫汞劑，原料成分以重量份計為軟錳礦20-30份、鉻酸鉀1-3份、錳酸鈣0.2-1.8份、氧化鈷0.1-0.7份、乙二胺1-5份。

在某些實施例中，所述的原料成分以重量份計為軟錳礦25份、鉻酸鉀2份、錳酸鈣1.3份、氧化鈷0.5份、乙二胺3份。

在某些實施例中，所述的軟錳礦經(jīng)過微波輻射處理后，研磨成20-80目的粉末。提高了軟錳礦的活性，改善脫硫脫汞效率。

在某些實施例中，所述的微波輻射功率為80-170W，微波輻射時間為3-50min。

在某些實施例中，所述的軟錳礦是經(jīng)過粉碎成8-15目的顆粒后，加熱到300-600℃，加水，使得發(fā)生水熱化反應(yīng)，粉化，得到軟錳礦粉末?；罨涘i礦中未活化成分，提高脫硫脫汞劑加入后的反應(yīng)率，提高脫除率，降低成本。

在某些實施例中，復(fù)合脫硫脫汞劑制備方法，包括以下步驟：

(1)將鉻酸鉀、錳酸鈣、氧化鈷混合均勻，加水，使得含水率為15-27％，在真空條件下，采用溫度為100-120℃處理20-40min；

(2)將軟錳礦制備成粉末，并將步驟(1)的物料加入到軟錳礦粉中，并加水揉捏成泥，將泥制備成直徑為0.04-1.7mm的顆粒，置于氮氣存在條件下，在150-240℃處理0.8-1.3h，加入乙二胺，即可。

在某些實施例中，所述的步驟(1)、(2)，水中含有質(zhì)量濃度為3-7％的氫氧化鉀或氫氧化鋰。使得堿金屬活化錳基脫硫脫汞劑中錳成分，提高脫硫脫汞率。

在采用上述復(fù)合脫硫脫汞劑處理煙氣的過程中，煙氣優(yōu)選為60-180℃的含硫、含汞煙氣。

具體在進行煙氣脫硫脫汞處理過程中，是在固定床反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器中，將脫硫脫汞劑填充在煙氣過濾床層中，將煙氣以流速為8-11L/min通入固定床反應(yīng)器或者流化床反應(yīng)器中，在該流速下，脫硫脫汞劑填充的高度使得與煙氣接觸反應(yīng)的時間為20-30min。

實施例1

復(fù)合脫硫脫汞劑，原料成分以重量計為軟錳礦20kg、鉻酸鉀1kg、錳酸鈣0.2kg、氧化鈷0.1kg、乙二胺1kg。

制備方法，包括以下步驟：

(1)將鉻酸鉀、錳酸鈣、氧化鈷混合均勻，加水，使得含水率為15％，在真空條件下，采用溫度為100℃處理20min；

(2)將軟錳礦制備成粉末，并將步驟(1)的物料加入到軟錳礦粉中，并加水揉捏成泥，將泥制備成直徑為0.04mm的顆粒，置于氮氣存在條件下，在150℃處理0.8h，加入乙二胺，即可。

將上述脫硫脫汞劑按照以下應(yīng)用方式處理煙氣：在固定床反應(yīng)器中，將脫硫脫汞劑填充在煙氣過濾床層中，將煙氣以流速為8L/min通入固定床反應(yīng)器中，在該流速下，脫硫脫汞劑填充的高度使得與煙氣接觸反應(yīng)的時間為30min。

檢測對煙氣中的硫脫除率為97.5％，汞脫除率為94.3％。

實施例2

復(fù)合脫硫脫汞劑，原料成分以重量計為軟錳礦30kg、鉻酸鉀3kg、錳酸鈣1.8kg、氧化鈷0.7kg、乙二胺5kg。

制備方法，包括以下步驟：

(1)將鉻酸鉀、錳酸鈣、氧化鈷混合均勻，加水，使得含水率為27％，在真空條件下，采用溫度為120℃處理40min；

(2)將軟錳礦經(jīng)過微波輻射處理后，研磨成80目的粉末，微波輻射功率為170W，微波輻射時間為50min，并將步驟(1)的物料加入到軟錳礦粉中，并加水揉捏成泥，將泥制備成直徑為1.7mm的顆粒，置于氮氣存在條件下，在240℃處理1.3h，加入乙二胺，即可。

將上述脫硫脫汞劑按照以下應(yīng)用方式處理煙氣：在流化床反應(yīng)器中，將脫硫脫汞劑填充在煙氣過濾床層中，將煙氣以流速為11L/min通入流化床反應(yīng)器中，在該流速下，脫硫脫汞劑填充的高度使得與煙氣接觸反應(yīng)的時間為20min。

檢測對煙氣中的硫脫除率為98.4％，汞脫除率為95.1％。

實施例3

復(fù)合脫硫脫汞劑，原料成分以重量計為軟錳礦25kg、鉻酸鉀2kg、錳酸鈣1.3kg、氧化鈷0.5kg、乙二胺3kg。

制備方法，包括以下步驟：

(1)將鉻酸鉀、錳酸鈣、氧化鈷混合均勻，加水，使得含水率為19％，在真空條件下，采用溫度為110℃處理30min；

(2)將軟錳礦經(jīng)過粉碎成13目的顆粒后，加熱到400℃，加水，使得發(fā)生水熱化反應(yīng)，粉化，得到軟錳礦粉末，并將步驟(1)的物料加入到軟錳礦粉中，并加水揉捏成泥，將泥制備成直徑為0.8mm的顆粒，置于氮氣存在條件下，在170℃處理1.1h，加入乙二胺，即可。

將上述脫硫脫汞劑按照以下應(yīng)用方式處理煙氣：在固定床反應(yīng)器中，將脫硫脫汞劑填充在煙氣過濾床層中，將煙氣以流速為10L/min通入固定床反應(yīng)器中，在該流速下，脫硫脫汞劑填充的高度使得與煙氣接觸反應(yīng)的時間為25min。

檢測對煙氣中的硫脫除率為96.3％，汞脫除率為97.1％。

實施例4

復(fù)合脫硫脫汞劑，原料成分以重量計為軟錳礦20kg、鉻酸鉀3kg、錳酸鈣0.6kg、氧化鈷0.3kg、乙二胺4kg。

制備方法，包括以下步驟：

(1)將鉻酸鉀、錳酸鈣、氧化鈷混合均勻，加水，水中含有質(zhì)量濃度為3％的氫氧化鉀，使得含水率為27％，在真空條件下，采用溫度為100℃處理30min；

(2)將軟錳礦經(jīng)過微波輻射處理后，研磨成60目的粉末，微波輻射功率為130W，微波輻射時間為20min，并將步驟(1)的物料加入到軟錳礦粉中，并加水揉捏成泥，水中含有質(zhì)量濃度為5％的氫氧化鉀，將泥制備成直徑為1.1mm的顆粒，置于氮氣存在條件下，在150℃處理1.3h，加入乙二胺，即可。

將上述脫硫脫汞劑按照以下應(yīng)用方式處理煙氣：在流化床反應(yīng)器中，將脫硫脫汞劑填充在煙氣過濾床層中，將煙氣以流速為8L/min通入流化床反應(yīng)器中，在該流速下，脫硫脫汞劑填充的高度使得與煙氣接觸反應(yīng)的時間為30min。

檢測對煙氣中的硫脫除率為96.9％，汞脫除率為95.7％。

實施例5

復(fù)合脫硫脫汞劑，原料成分以重量計為軟錳礦20kg、鉻酸鉀2kg、錳酸鈣0.9kg、氧化鈷0.6kg、乙二胺2kg。

制備方法，包括以下步驟：

(1)將鉻酸鉀、錳酸鈣、氧化鈷混合均勻，加水，水中含有質(zhì)量濃度為7％的氫氧化鋰，使得含水率為24％，在真空條件下，采用溫度為120℃處理20min；

(2)將軟錳礦經(jīng)過粉碎成15目的顆粒后，加熱到500℃，加水，使得發(fā)生水熱化反應(yīng)，粉化，得到軟錳礦粉末，并將步驟(1)的物料加入到軟錳礦粉中，并加水揉捏成泥，將泥制備成直徑為0.5mm的顆粒，置于氮氣存在條件下，在240℃處理1.3h，加入乙二胺，即可。

將上述脫硫脫汞劑按照以下應(yīng)用方式處理煙氣：在流化床反應(yīng)器中，將脫硫脫汞劑填充在煙氣過濾床層中，將煙氣以流速為9L/min通入流化床反應(yīng)器中，在該流速下，脫硫脫汞劑填充的高度使得與煙氣接觸反應(yīng)的時間為27min。

檢測對煙氣中的硫脫除率為98.7％，汞脫除率為97.6％。

對于本發(fā)明創(chuàng)造的脫硫脫汞劑在對煙氣脫硫脫汞處理后，將其直接采用溫水浸泡處理，過濾，將濾液濃縮結(jié)晶，可以獲得純度為63.7％以上的硫酸錳產(chǎn)品。