本發(fā)明涉及環(huán)保和循環(huán)經濟
技術領域：
，具體涉及一種活性白土及其制備方法。
背景技術：
：活性白土廣泛應用于化工工業(yè)，用作催化劑、填充劑、干燥劑、吸附劑、廢水處理絮凝劑等。如食用油制造業(yè)的動植物油精煉；在石油工業(yè)中用于石油、油脂石蠟、蠟油、煤油等礦物的精煉脫色和凈化以及石油裂化；在食品工業(yè)上，用作葡萄酒和果汁的澄清劑，啤酒的穩(wěn)定化處理，糖化處理，糖汁凈化等；醫(yī)療衛(wèi)生上，可制成防化吸毒劑、解毒劑。隨著社會及科學的發(fā)展，活性白土的應用越來越廣泛。循環(huán)流化床鍋爐飛灰是鍋爐生產過程中最常見的廢棄物，主要成分SiO2是塵肺的的職業(yè)病危害因素根源，在工作場所中對人員的傷害較大，容易造成塵肺等職業(yè)病，逸散在空氣中的粉塵對環(huán)境造成污染，如何變廢為寶并高值利用比如制備活性白土一直是本
技術領域：
工程技術人員想予以解決的問題。中國發(fā)明專利（專利號為201110447882.2，
專利名稱：為活性白土及其制備方法）公開了活性白土及其制備方法，特征在于包括如下步驟：按重量比取膨潤土礦12～20份，經干燥、破碎后，加入酸3～5份，混勻，調節(jié)混合物料的pH值至5～6，干燥，粉碎，即得活性白土。中國發(fā)明專利（專利號為201310278422.0，
專利名稱：為一種循環(huán)流化床鍋爐飛灰的處理方法）公開了一種循環(huán)流化床鍋爐飛灰的處理方法，其特征是：該處理方法是將循環(huán)流化床鍋爐飛灰在摩擦電選前先采用調整劑進行表面改性調整，以提高給入到摩擦帶電分選機中進行分選的效果，將循環(huán)流化床鍋爐飛灰中未燃盡的炭與飛灰分離，得到含炭量低的飛灰和含炭量高的富炭產品；所述的循環(huán)流化床鍋爐飛灰摩擦電選前的表面改性調整方法是：在循環(huán)流化床鍋爐飛灰的各種方式輸送過程中或在倉等容器設備中，將調整劑以液態(tài)或汽態(tài)與飛灰進行充分在線接觸混合，使飛灰發(fā)生表面改性調整。分選后的高含炭量富炭產品可以直接返回流化床鍋爐燃燒同時減小循環(huán)倍率或用于制備活性炭等炭產品或用作普通燃料，將分選后的低含炭量飛灰用作水泥、混凝土、磚、陶粒、填料等原料。上述循環(huán)流化床鍋爐飛灰的處理方法提及通過調整劑為水或水與表面活性劑的混合物對循環(huán)流化床鍋爐飛灰進行表面改性，成為水泥、混凝土、磚、陶粒、填料等原料，如此使用就犧牲了其較大的比表面積和良好的活性的技術特征、可以被活化改性而高值利用的價值。而活性白土及其制備方法提及膨潤土礦經干燥、破碎、酸活化等工序制備活性白土，不僅在采礦環(huán)節(jié)對環(huán)境有影響，而且在制備過程中產生污染物如粉塵對環(huán)境也有影響，因此如果能夠使循環(huán)流化床鍋爐飛灰廢物高值利用，將有利于我們實現(xiàn)資源節(jié)約、保護環(huán)境的目的。技術實現(xiàn)要素：針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種活性白土及其制備方法，該活性白土及其制備方法將有利于我們實現(xiàn)資源節(jié)約、保護環(huán)境的目的。為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：一種活性白土，其特征是：包括循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰、硫酸、鍋爐尾氣Ⅰ、鍋爐尾氣Ⅱ。所述循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰采用循環(huán)流化床燃煤鍋爐煙氣挾帶的煙塵經干式除塵裝置捕集后輸送到的儲灰罐中的顆粒物，活化改性劑優(yōu)選硫酸，所述硫酸濃度為17-19wt％，所述鍋爐尾氣Ⅰ為鍋爐換熱系統(tǒng)與干式除塵器連接煙道取用的鍋爐煙氣，所述鍋爐尾氣Ⅱ為鍋爐干式除塵器與脫硫裝置連接煙道取用的鍋爐煙氣。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，所述循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰經除塵器捕集后進入儲灰罐并隔絕空氣，粒徑38μm～58μm，主要成分為Al2O3、SiO2和未燃盡C，具有良好的活性的主要成分SiO2含量約為45～55%、Al2O3含量約為35～38%、未燃盡C含量約為3～5%，作為煤中雜質成分Si經循環(huán)流化床燃煤鍋爐爐膛高溫后，在氧量較低的狀況下形成SiO2氣溶膠，被氧量較低的煙氣挾帶、撞擊破碎、聚集冷卻、除塵器捕集、進入隔絕空氣的儲灰罐，同理Al2O3和未燃盡C與SiO2一樣具有較大的比表面積和良好的活性，可以被各種活化劑表面活化或改性，循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰細度較各種制備白土礦石經機械粉碎達到的細度有過之而不及，換而言之其比表面積和表面孔隙率較機械粉碎的礦土大，可改性活化的程度較高，活化白土的品質也較高。一種活性白土制備方法，其特征是：步驟一：循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰在鍋爐尾氣Ⅰ的輸送下進入活化塔與硫酸混合，循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰與硫酸的重量份數(shù)比為（5-6）∶1，硫酸在霧化器的作用下成為霧狀液滴，而霧狀硫酸吸收了鍋爐煙氣中的SO2后濃度提高，同時吸收了鍋爐尾氣中的余熱急速蒸發(fā)為硫酸蒸汽，包裹并沖刷著循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰表面同時在重力的作用下沿塔體螺旋下落而完成活化過程，進入氣箱脈沖氣袋捕集器，硫酸蒸汽尾氣穿過濾袋進入脫硫塔等鍋爐配套環(huán)保處理設施處理，濾袋收集到活化后的循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰進入漂洗、二次活化烘干回轉爐。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，要提高循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰活化效率，避免環(huán)境污染，完成其輸送、混合、分離等工藝過程，并且提供活化工藝所需的熱能和降低硫酸的使用量，最適合、最廉價的輸送、活化介質為鍋爐尾氣Ⅰ，此尾氣溫度約為160-190℃，SO2濃度約為1000-2500mg/m3。霧狀硫酸吸收了鍋爐尾氣中的SO2后濃度提高，節(jié)約硫酸的使用量，同時吸收了鍋爐煙氣中的余熱急速蒸發(fā)為硫酸蒸汽，包裹并沖刷著循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰表面實現(xiàn)充分傳質，有利于活化效率提高和減少活化工序時間。步驟二：活化后的循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰經輸送裝置進入漂洗回轉筒，調節(jié)漂洗后的出水PH值在5～6。步驟三：漂洗后脫水進入二次活化烘干回轉爐，烘干活化所需的介質為鍋爐尾氣Ⅱ，鍋爐尾氣Ⅱ不僅為活化白土提供烘干工序所需熱能，而且對其進行二次活化，鍋爐尾氣Ⅱ從物料排料端進入，與物料前進方向相反，從物料進料端排出，排出的尾氣溫度應不低于100℃。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，活化后經漂洗烘干的循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰已經達到活性白土技術指標，漂洗過程中由于清水的沖刷，已活化的循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰有部分H+遭稀釋，二次活化就是對循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰表面脫H+進行補充，實質就是補充加強活化的過程，如果增加二次活化的工序，能提升活性白土技術指標，從而提高活性白土的品質。最適合、最廉價的烘干、活化介質為鍋爐尾氣Ⅱ，煙氣溫度約為130-140℃，SO2濃度約為1000-2500mg/m3，顆粒物濃度小于80mg/m3。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明至少含有以下優(yōu)點：第一，制備活性白土的主要材料采用循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰是鍋爐生產過程中最常見的污染物和廢棄物，在工作場所中逸散對操作人員的危害較大，容易造成塵肺等職業(yè)病，是我國重點防治的職業(yè)病危害因素。逸散在空氣中的粉塵同時對環(huán)境空氣和土壤造成污染，目前主要采用填埋等方法進行處理，既污染土壤，又浪費資源和人力。而本發(fā)明則將其變廢為寶，用于制備活性白土，不僅可以減少環(huán)境污染，而且可以降低生產成本；第二，由于循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰細度達到38μm～58μm，較各種制備白土礦石經粉碎達到的細度有過之而不及，換而言之其比表面積和表面孔隙率較機械研磨的礦土大，可改性活化的程度較高，活化白土的品質也較高，節(jié)能的同時也獲得較好的基材；第三，循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰就地取材，可直接從儲灰罐取用，而且儲灰罐為密閉裝置，不與空氣接觸，換言之低氧干燥環(huán)境保持了Al2O3、SiO2和未燃盡C粒子的活性，而礦石在開采、粉碎、輸送過程中其結晶水未被破壞，未形成晶格間隙不易被活化，采用循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰作為原料可大大降低活化的時間，另外節(jié)約運輸成本的同時也減少工藝設備的投入，同時活性白土均在密閉設備中生產加工，大大降低環(huán)境污染的風險；第四，鍋爐尾氣作為一種氣體介質完成輸送、混合、分離、活化的工藝過程，并且提供活化工藝所需的熱能和降低硫酸的使用量，是最適合、最廉價的輸送、活化介質，霧狀硫酸吸收了鍋爐煙氣中的SO2后濃度提高，節(jié)約硫酸的使用量，同時吸收了鍋爐煙氣中的余熱急速蒸發(fā)為硫酸蒸汽，包裹并沖刷著循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰表面實現(xiàn)充分傳質，大大提高了活化效率和減少活化工序時間，再有就是烘干所需的熱媒也是鍋爐尾氣，實質上變廢為寶、高值利用了鍋爐尾氣；第五，活化后經漂洗烘干的循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰已經達到活性白土技術指標，與現(xiàn)有技術不同的是增加二次活化的工序，利用最適合、最廉價的活化介質鍋爐尾氣提升了活性白土的品質；第六，由于生產工藝過程中所需的主要材料和活化、熱媒介質為循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰和鍋爐尾氣，實質就是高值利用了鍋爐排放污染物如煙塵、SO2等，一方面為環(huán)保處理設施減輕負擔，另一方面也達到節(jié)能減排、資源循環(huán)利用的目的；第七，活性白土生產過程產生的污染物如廢水、廢氣污染物也可利用鍋爐原有環(huán)境保護處理設施處理，無需重新建設，從而節(jié)約了建設資金。具體實施方式下面結合實施例，對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。由于各生產廠家的循環(huán)流化床燃煤鍋爐設計不盡相同，選擇福建日盛化工有限公司循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰作為制備活性白土的主要材料，Al2O3含量約為35～38%，SiO2含量約為45～50%，C含量約為3～5%，排放的鍋爐尾氣Ⅰ在布袋除塵器前煙道測出的煙氣溫度約為160-165℃，SO2濃度約為2000-2200mg/m3，布袋除塵器后煙道測出的鍋爐尾氣Ⅱ溫度約為130-140℃，SO2濃度約為2000-2200mg/m3，煙塵濃度約為50-55mg/m3，硫酸則為市場購買。實施例1本實施例提供了一種活性白土及其制備方法，循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰在鍋爐尾氣Ⅰ的輸送下和硫酸進入活化塔混合，循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰和硫酸的重量份數(shù)比為5﹕1，硫酸濃度為17wt%，活化后進入漂洗回轉筒漂洗，回轉爐轉速為1.5r/min，調節(jié)漂洗后的出水PH值在5～6；漂洗結束后脫水進入二次活化烘干回轉爐，鍋爐尾氣Ⅱ從物料排料端進入，與物料前進方向相反，從物料進料端排出，排出的尾氣溫度應不低于100℃，回轉爐轉速為1.5r/min。實施例2本實施例提供了一種活性白土及其制備方法，循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰在鍋爐尾氣Ⅰ的輸送下和硫酸進入活化塔混合，循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰和硫酸的重量份數(shù)比為6﹕1，硫酸濃度為17wt%，活化后進入漂洗回轉筒漂洗，回轉爐轉速為1.5r/min，調節(jié)漂洗后的出水PH值在5～6；漂洗結束后脫水進入二次活化烘干回轉爐，鍋爐尾氣Ⅱ從物料排料端進入，與物料前進方向相反，從物料進料端排出，排出的尾氣溫度應不低于100℃，回轉爐轉速為1.5r/min。實施例3本實施例提供了一種活性白土及其制備方法，循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰在鍋爐尾氣Ⅰ的輸送下和硫酸進入活化塔混合，循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰和硫酸的重量份數(shù)比為5﹕1，硫酸濃度為19wt%，活化后進入漂洗回轉筒漂洗，回轉爐轉速為1.5r/min，調節(jié)漂洗后的出水PH值在5～6；漂洗結束后脫水進入二次活化烘干回轉爐，鍋爐尾氣Ⅱ從物料排料端進入，與物料前進方向相反，從物料進料端排出，排出的尾氣溫度應不低于100℃，回轉爐轉速為1.5r/min。實施例4本實施例提供了一種活性白土及其制備方法，循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰在鍋爐尾氣Ⅰ的輸送下和硫酸進入活化塔混合，循環(huán)流化床燃煤鍋爐飛灰和硫酸的重量份數(shù)比為6﹕1，硫酸濃度為19wt%，活化后進入漂洗回轉筒漂洗，回轉爐轉速為1.5r/min，調節(jié)漂洗后的出水PH值在5～6；漂洗結束后脫水進入二次活化烘干回轉爐，鍋爐尾氣Ⅱ從物料排料端進入，與物料前進方向相反，從物料進料端排出，排出的尾氣溫度應不低于100℃，回轉爐轉速為1.5r/min。對比例1本對比例提供的一種以膨潤土原礦粉為骨料的活性白土，取粒徑1～5mm的膨潤土原礦粉250Kg，按重量比4∶1加入混酸(20wt％的H2SO4、濃度37wt％的HCl、飽和C2H2O4按體積比4∶5∶1)，在輪碾機中混合碾壓25min后(碾壓過程中控制物料的含水率為22～25wt％)，加入2.5Kg的還原劑Na2S2O4?2H2O，碾壓5min后(碾壓過程中控制物料的含水率為22～25wt％)，加入10.0KgCa(OH)2，分批次加入，直到調節(jié)混合物料的pH值在5～6，所得混合物料通過95℃烘干至含水率≤8.0％，經粉碎至細度200目過篩率≥98％以上，即得活性白土。按國家化工行業(yè)標準《活性白土》HG/T2569-2007分別測試實施例1-4和對比例1的活性白土的脫色率、活性度、游離酸（以H2SO4計）、水分、粒度、過濾速度、振實密度，所得結果示于表1。表1：實施例1-4和對比例1的活性白土的性能測試結果。組別脫色率（%）活性度（H+mmol/kg）游離酸（以H2SO4計）質量分數(shù)（%）水分（%）粒度（通過75μm篩網）（%）過濾速度（ml/min）振實密度（ml/g）實施例1902570.26.91008.41.1實施例2902650.27.01008.91.1實施例3912700.26.81008.71.1實施例4912700.26.81008.71.1對比例1882040.58.0968.80.8由表1可知，與對比例1（現(xiàn)有技術中的活性白土）相比，本發(fā)明的一種活性白土及其制備方法具有更高的脫色率、活性度并滿足活性白土國家化工行業(yè)標準的各項技術指標。根據(jù)上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本發(fā)明的一些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構成任何限制。當前第1頁1 2 3