废活性焦在炼锌净化渣综合回收中的研究与应用

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摘 要：本文主要对制酸尾气吸收产生的废活性焦代替活性炭对β-萘酚除钴后液中的有机物进行吸附进行了试验研究，并得出了废活性焦吸附的最佳条件，并在工业应用中的取得了良好的效果。并实现了资源的二次利用，降低了生产成本，达到了节能减排和资源综合利用的目的，取得了良好的经济效益和社会效益。

关键词：废活性焦 β-萘酚除钴 有机物吸附 资源综合利用

活性焦干法烟气脱硫净化工艺具有没有二次污染的特点，其运行稳定，脱硫率在95%以上，逐渐广泛的应用于各个领域中。近年来，此技术也受到了尾气治理脱硫行业的青睐，在锌冶炼企业中也得到了一定的应用。

在活性焦干法脱硫工艺的运行中，由于活性胶粒之间的摩擦作用，不可避免的产生了大量的粉末状和小颗粒状的废活性焦，通过振动筛，筛分下来，每年可产生废活性焦150-200t。由于废活性焦不可再一次制成焦粒，前期均作为燃料，对生产物料造成了极大的浪费。巴彦淖尔紫金有色金属有限公司是年产锌锭20万吨的大型湿法炼锌企业。净化渣采用β-萘酚除钴工艺回收锌、铜、镉、钴的有价金属。在β-萘酚除钴后液中需用活性炭吸附残留有机物，以避免大量的有机物进入到锌系统中。检验了废活性焦仍具有相当高的碘吸附值后，对废活性焦代替活性炭吸附除钴后液中的有机物进行了研究，并投入了生产应用。

一、试验

1.试验原料

废活性焦（工业废料）、活性炭（工业级、-120目）、除钴后液（生产环节液体）

2.试验设备

搅拌器、控温电炉、布氏漏斗、循环水真空泵、烧杯、干燥箱内、筛子、电子称、球磨机

3.试验方法

3.1吸附剂制备

取500g废活性焦与1000ml水加入球磨机，磨5min后将浆液均匀分为两份，一份筛分为+120目、-120目+200目、-200目，并分别过滤干燥，另一份仅筛分-120目样品后直接过滤，四个样品均干燥后备用。

3.2吸附试验方法

取除钴后液，升温至60-65℃并保持温度不变，加入废活性焦样品（或活性炭），进行吸附，吸附时间1h，吸附结束后过滤。

二、试验结果与讨论

1.废活性焦粒度与有机物吸附效果的关系

取除钴后液5份，升温至60-65℃，并保持温度不变，分别加入未磨、+120目、-120-+20目、-120目、-200目、5种废活性焦样品各1g/l进行吸附，吸附1h后过滤，得出试验结果。

由试验结果可知，不同粒度的废活性焦对除钴后液中的有机物均有较好的吸附效果，随着废活性焦的粒度越细，吸附效果越好，经-120目以下的三种样品吸附后，后液有机物含量均达到3mg/l以下。因此废活性焦粒度以-120目为宜。在吸附过程中，各种粒度均不会对Zn、Cd两种元素有吸附、夹带作用。

2.吸附时间与有机物吸附效果的关系

取除钴后液4份，升温至60-65℃并保持温度不变，分别加入-120目废活性焦进行吸附，反应时间分别为0.5h、1.0h、1.5h、2.0h，反应结束后过滤，得出试验结果。

由试验结果可知，随着吸附时间的增加，吸附效果也越好，但在1.0h后后液的有机物含量变化较小，因此反应时间以1.0h为宜。

3.废活性焦加入量与有机物吸附效果的关系

取除钴后液4份，升温至60-65℃并保持温度不变，分别加入0.8g/l、0.9 g/l、1.0 g/l、1.1 g/l -120目废活性焦进行吸附，反应时间1.0h，反应结束后过滤，得出试验结果。

由试验结果可知，随着废活性焦加入量的增加，吸附效果就越好，加入1.0g/l废活性焦时，吸附后液有机物含量降至3mg/l以下，且继续增加活性焦加入量时，吸附后液有机物含量下降不明显，因此，废活性焦加入量以1.0g/l为宜。

4.吸附温度与对有机物吸附效果的关系

取除钴后液四份，分别升温至55-60℃、60-65℃、65-70℃、70-75℃，各加入10g/l-120目废活性焦进行吸附，吸附时间1.0h，吸附结束后过滤。所得实验结果。

由试验结果可知，四个温度段中，吸附效果基本一致，说明吸附效果不会与温度有直接关系，结合现场工艺情况，温度以60-65℃为宜。

5.最优条件试验与活性炭吸附对比实验

从以上四组条件试验中发现，温度60-65℃，废活性焦加入量1.0g/l，吸附时间1.0h为废活性焦吸附有机物的最佳条件。并以活性炭为吸附剂，在相同条件下进行对比试验，得出试验结果。

由试验结果可知，废活性焦在最佳条件下有效的吸附除钴后液中的有机物，且数据较为稳定并能满足生产要求。在相同的条件下废活性焦与活性炭的吸附能力基本一致。因此，将废活性焦磨成-120目焦粉代替活性炭对β-萘酚除钴后液中残留的有机物进行吸附完全可行。

三、生产实践

结合现场生产工艺需求，在确定废活性焦的添加量后，控制稳定连续磨成液固比为2：1的浆液经高频振动筛筛分后进入中间槽，由中间槽由泵至吸附工序进行有机物吸附作业。运行后经过1个月的验证与数据统计分析，废活性焦吸附完全可以满足生产需求。工业流程如图1。

图1 工业应用流程

四、结语

综上所述，硫酸尾气吸收产生的废活性焦磨至-120目完全可以代替活性炭进行β-萘酚除钴后液的有机物吸附，并得到了理想的吸附效果。此方法的实施实现了废活性焦的二次利用，将产生的废活性焦完全消耗，节约了活性炭成本也达到了节能减排、资源综合利用的目的，取得了可观的经济效益和社会效益，即增加了经济增长点，也是企业自身可持续发展迈出的结实一步。

作者简介：杨志锋（1976-）男，辽宁朝阳人，高级工程师，主要从事锌冶炼行业工艺的研究及改进。

崔星（1974-）女，内蒙古巴彦淖尔市。