本發(fā)明屬于固體廢棄物治理及煙氣凈化技術領域，具體涉及一種脫硫劑及其制備方法。
背景技術：
赤泥是一種工業(yè)生產過程中產生的污染性廢渣，是制鋁工業(yè)使用鋁土礦提取氧化鋁時排出的大量固體廢棄物，平均每提煉1t氧化鋁，會附帶產生0.8～1.5t赤泥。中國的氧化鋁產量以上升到全世界第一位，每年排放的赤泥已經達到上千萬噸，而累積的堆放也超過3億噸。赤泥由于含有大量的堿性氧化物，腐蝕性強，全世界對赤泥的利用主要存在于理論方面，工業(yè)實用性和利用率較低，例如我國只利用了不到4％的赤泥。赤泥堆放不僅需要適當的基礎建設費用，而且占地面積龐大，對環(huán)境的危害也十分嚴重，同時還會形成土地堿化及污染地下水，如果這些物質進入飲用水系統(tǒng)，會對人體健康產生不良影響。
二氧化硫氣體污染的治理一直是世界上大多數國家環(huán)境保護及治理的重點。對于二氧化硫的治理，通常采用濕式石灰石膏法來脫硫，雖然其脫出效果較好，但是投資巨大、耗水量大，占地面積較大、系統(tǒng)復雜、阻力較大、結構復雜，以及需要對水進行再處理等一系列的問題，因此干式或半干式的高效煙氣脫硫技術成為了國內外研究開發(fā)的重點。干法是指脫硫過程和脫硫產物處理均在干態(tài)下進行的脫硫工藝，優(yōu)點是無污水產生、脫硫產物易處理、設備工藝簡單、操作容易、設備腐蝕性小、成本低等。干法脫硫最常用的是借助吸附劑吸附脫除煙氣中的二氧化硫。工業(yè)上常用的脫硫吸附劑有活性炭、硅膠、分子篩、硅藻土、氧化銅、氧化鎂、活性氧化鋁以及合成的沸石或天然沸石等，但大都存在成本高、硫容低、機械強度低等問題。
cn101837231a公開了一種污泥基脫硫劑及其制備方法，公開了其活性組分的組成及其質量百分含量為20-64％污泥活性炭、10-48％高爐鐵渣、5-45％赤泥、8-47％生石灰和3-37％經氫氧化鈉溶液浸泡后再烘干的銅煙灰，其脫硫劑的活性組分復雜，且污泥活性炭含量高、還包括常用的堿性氧化物吸附成分如高爐鐵渣、生石灰和經氫氧化鈉浸泡后的銅煙灰，由于其活性組分的復雜性，公開的污泥基脫硫劑的制備方法隨之復雜，且制備過程中需要經高溫加熱、烘干、鹽酸洗滌等，制備工藝過程中帶來了能耗高、且易對環(huán)境產生污染等問題。
技術實現(xiàn)要素：
基于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種組分少、制備方法簡單、無污染、且硫容高、脫硫精度高的能夠高效解決赤泥污染問題的脫硫劑及其制備方法。
本發(fā)明的技術方案為：
一種脫硫劑，以重量份計包括：5-80份活性炭、30-90份赤泥、1-10份粘結劑和1-10份造孔劑。所述赤泥為氧化鋁廠完成氧化鋁提煉之后排出的廢渣，會對水資源、土地資源、大氣等造成極大污染。赤泥中的主要的物相組成為文石和方解石，氧化物主要為cao、fe2o3、al2o3、na2o等堿性氧化物以及sio2等。
所述脫硫劑可有效脫除廢氣中的二氧化硫，減少二氧化硫對大氣的污染，與濕法脫硫工藝相比，可有效減少氣溶膠的形成，進行深度脫硫，脫硫精度可達到小于10mg/m3，其中的活性炭主要起到催化赤泥脫硫的效果，這也是所述脫硫劑的硫容高、脫硫精度高的原因。主要反應如下：
基于經濟成本以及脫硫劑的脫硫效果優(yōu)化考慮，進一步優(yōu)選，所述的脫硫劑，以重量份計包括：5-40份活性炭、60-90份赤泥、1-6份粘結劑和6-10份造孔劑。
為了進一步提高活性炭的催化和吸附效果，增大所述脫硫劑的硫容，進一步優(yōu)選，所述活性炭為改性活性炭。改性活性炭是將活性炭進行表面物理結構或表面化學性質進行改性得到吸附性能增強的活性炭。
進一步優(yōu)選，為了保證所述的脫硫劑的可塑性，同時又可保證得到的所述脫硫劑孔徑均勻，不影響硫容，所述粘結劑為再濕型室溫固化粘結劑或水玻璃。
進一步地，為了得到孔徑分布均勻的所述的脫硫劑，使所述脫硫效果更高，所述造孔劑為碳酸鹽類造孔劑。
進一步優(yōu)選，所述的脫硫劑，所述造孔劑為碳酸鈉、碳酸鈣和碳酸鋇的一種或幾種。
所述的脫硫劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將原料粉碎，得到顆粒原料；
(2)將所述顆粒原料混合均勻，得到混合原料；
(3)向所述混合原料中加水混煉，得到泥狀原料；
(4)將所述泥狀原料進行成型、干燥，得到所述脫硫劑。
進一步優(yōu)選，為使所述脫硫劑的綜合性能更好，即成型性能好、硫容大，所述脫硫劑的制備方法中，所述顆粒原料的粒度小于0.15毫米。
進一步優(yōu)選，所述的脫硫劑的制備方法，步驟(3)中所述混合原料與水的重量比為1：0.4-0.5。
進一步優(yōu)選，所述的脫硫劑的制備方法，步驟(4)中的干燥溫度為20-120℃，時間為3-80小時。
進一步地，根據不同的產品需求，所述脫硫劑的制備方法中，步驟(4)的可成型得到球狀、條狀或三葉草形狀的脫硫劑成品。
本申請得到的所述脫硫劑經檢測，對于氧氣的體積百分數大于8％，溫度在0-160℃，壓力不大于1mpa的待處理廢氣的脫硫效果均較為優(yōu)異，對二氧化硫的脫硫精度可達≤10mg/m3，甚至接近于零。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明提出一種脫硫劑及其制備方法，所述脫硫劑的原料組分少，且制備方法簡單，制備過程無污染，得到的所述脫硫劑可以用來處理含二氧化硫的各類氣體，且適用于移動床、固定床和流化床技術的煙氣脫硫，脫硫精度可達≤10mg/m3。相比于完全使用活性炭，脫硫效率高，相比于完全使用改性活性炭，減少生產成本同時又可將赤泥轉化成穩(wěn)定物質，方便堆放及處理，高效解決鋁廠生產過程中的赤泥環(huán)境污染問題，具有巨大的經濟和社會價值。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術方案進行詳細的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。
實施例1
一種脫硫劑，以重量份計包括：5份改性活性炭、90份赤泥、1份再濕型室溫固化粘結劑、4份碳酸鈉和6份碳酸鋇造孔劑。
所述的脫硫劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將原料粉碎至粒度小于0.15毫米，得到顆粒原料；
(2)將所述顆粒原料混合均勻，得到混合原料；
(3)向所述混合原料中加水混煉，所述混合原料與水的重量比為1：0.4，得到泥狀原料；
(4)將所述泥狀原料進行成型加工成球狀、20℃干燥80小時，得到所述脫硫劑。
實施例2
一種脫硫劑，以重量份計包括：80份普通活性炭、30份赤泥、10份再濕型室溫固化粘結劑、1份碳酸鈉造孔劑。
所述的脫硫劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將原料粉碎至粒度小于0.15毫米，得到顆粒原料；
(2)將所述顆粒原料混合均勻，得到混合原料；
(3)向所述混合原料中加水混煉，所述混合原料與水的重量比為1：0.5，得到泥狀原料；
(4)將所述泥狀原料進行成型加工成條狀，120℃干燥3小時，得到所述脫硫劑。
實施例3
一種脫硫劑，以重量份計包括：40份改性活性炭、60份赤泥、6份水玻璃、2份碳酸鈉、2份碳酸鈣和2份碳酸鋇造孔劑。
所述的脫硫劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將原料粉碎至粒度小于0.15毫米，得到顆粒原料；
(2)將所述顆粒原料混合均勻，得到混合原料；
(3)向所述混合原料中加水混煉，所述混合原料與水的重量比為1：0.45，得到泥狀原料；
(4)將所述泥狀原料進行成型加工成
實施例4
一種脫硫劑，以重量份計包括：10份改性活性炭、70份赤泥、4份水玻璃和7份碳酸鈣造孔劑。
所述的脫硫劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將原料粉碎至粒度小于0.15毫米，得到顆粒原料；
(2)將所述顆粒原料混合均勻，得到混合原料；
(3)向所述混合原料中加水混煉，所述混合原料與水的重量比為1：0.4，得到泥狀原料；
(4)將所述泥狀原料進行成型加工成
對實施例1-4得到的脫硫劑進行性能檢測，結果如表1和表2所示。
表1為不同廢氣的二氧化硫含量和工作參數；表2為以上實施例得到的脫硫劑的硫容及處理表1中二氧化硫含量不同的廢氣的脫硫精度，脫硫精度以微量硫分析儀對脫硫后的廢氣進行硫含量測定。
表1
表2
由表2可以看出，由實施例1-4得到的所述脫硫劑在處理不同流速、工作壓力和二氧化硫含量的廢氣的脫硫精度較高，原二氧化硫含量最低的廢氣1經實施例1-4得到的脫硫劑處理后甚至在煙氣出口均沒有檢測到有二氧化硫剩余。表1和表2表明，本發(fā)明技術方案得到的脫硫劑可以起到有效的凈化廢氣，減少空氣污染的作用，使赤泥得到了有效的產品轉化，變污染物為環(huán)境凈化產品，具有較大的社會和經濟價值。
以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。