[发明专利]一种活性氧化铝除氟剂的再生方法

说明书

本发明公开了一种活性氧化铝除氟剂的再生方法，以饱和吸附的活性氧化铝为处理对象，其具体步骤包括：（1）将盛放有所述活性氧化铝的石英舟置于管式炉中，持续通入再生气体；（2）将管式炉升温到再生温度后保温1~3小时，产生的尾气经吸收瓶中的吸收液吸收后收集循环利用，加热结束后停止再生气体的通入，自然冷却到室温，即得到再生氧化铝。采用本发明的方法进行活性氧化铝的再生，具有操作简单，再生效果优异，氧化铝无损耗等特点，且再生后氧化铝吸附性能良好，可多次循环使用。

技术领域

本发明涉及冶炼烟气净化与环保技术领域，尤其涉及一种活性氧化铝除氟剂的再生方法。

背景技术

氟化物是重要的大气污染物之一。随着工业的快速发展，以含氟矿物为主要原料或者辅料的钢铁厂、有色冶炼厂、磷肥厂、水泥厂和燃煤电厂，在冶炼过程中产生的氟化物也越来越多，其大部分以HF形式随冶炼烟气排入大气，不仅严重腐蚀工业设备，更是造成了大气氟污染，并引发土壤污染和水体污染，破坏整个生态环境平衡，应当引起高度重视。

干法除氟是指利用HF的极性强，沸点高(19.5℃)，易被吸附的特性，借助某些特定的吸附剂，通过吸附去除气体中的氟污染物。同传统的湿法相比，干法净化具有以下优点：(1)流程简单，操作维修容易；(2)除氟效率高，可达98％以上；(3)无水作业，因而无水处理设施，无需保温防冻措施，无腐蚀与堵塞之虞，无二次污染；(4)投资和运行费用低。

目前，最常用的除氟吸附剂是活性氧化铝。而活性氧化铝之所以有较好的吸附性能，也与它的结构有关系。活性氧化铝主要为γ-Al₂O₃晶型，是一种有缺陷的尖晶石结构，对氟离子等具有较大的吸引力。同时，氧化铝比表面积大，孔隙度高，物理化学性质稳定，研究成熟，所以活性氧化铝吸附是在水体除氟中已经得到广泛应用。但是，在气体除氟中目前活性氧化铝只在电解铝工业上得到普遍使用，因为该除氟工艺无废弃物产生、吸附剂无需再生、循环利用，具显著的综合利用优势。而考虑到氧化铝的再生问题，该方法在其他冶炼行业气体除氟中的大规模地运用尚受限制。

当前已有的氧化铝再生问题都是针对于水体净化除氟后的氧化铝，如文献(TheRegenerative Experiment of Activated Alumina Granules.Advanced MaterialsResearch,2011,201-203(201-203):2649-2652)报道了是利用硫酸铝和氢氧化钠进行再生处理对比。采用硫酸铝进行再生氧化铝，虽然工艺简单，操作便捷，但是存在两个问题，一是长期使用硫酸铝再生会导致滤池中活性氧化铝颗粒结块严重；二是再生效率低，不能长期稳定运行。而通过氢氧化钠进行再生，虽然其再生效果优良，但是再生工艺相比于硫酸铝更加复杂，而且氧化铝在强碱的长期浸泡和冲洗过程中会导致其机械强度大幅度下降，颗粒变得松脆，难以重复使用。文献(活性氧化铝除氟及再生的研究[J].中国公共卫生学报,1990(5):264-266)测定了硫酸、氢氧化钠、明矾、氯化铝等对氧化铝的再生效果，结果表明氢氧化钠再生率最好，但是氧化铝损耗最大，明矾和氯化铝的再生效果不稳定，会逐次下降，而硫酸再生效果不明显。

综上所述，目前现有的再生方法难以很好地解决活性氧化铝再生难题，不能保证稳定循环使用。因此，亟待研究一种能高效稳定再生活性氧化铝除氟剂的方法，其有助于拓宽活性氧化铝除氟的应用范围，对可持续发展和生态环境保护具有重大意义。

发明内容

本发明针对现有再生方法难以解决活性氧化铝再生，不能保证氧化铝稳定循环使用的问题，提出了一种活性氧化铝除氟剂的再生方法，对活性氧化铝进行再生处理，能够解决现有方法中再生效率低，氧化铝损耗大，操作复杂等缺陷，而且通过本发明的方法再生后的氧化铝能够恢复良好的除氟效果，满足活性氧化铝除氟剂的稳定循环使用的要求。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种活性氧化铝除氟剂的再生方法，以饱和吸附的活性氧化铝为处理对象，其具体步骤包括：