[发明专利]一种气化渣活化酸液解毒及其资源化综合利用的方法

说明书

本发明提供一种气化渣活化酸液解毒及其资源化综合利用的方法，所述方法包括以下步骤：(1)对气化渣进行酸处理，得到气化渣活化酸液；(2)对步骤(1)所述气化渣活化酸液进行氧化处理，得到预氧化活化酸液；(3)将步骤(2)所述预氧化活化酸液与碱化剂混合，进行碱化处理，所述碱化处理的终点pH为1.2～2.8，得到碱化后活化酸液；(4)对步骤(3)所述碱化后活化酸液进行固液分离，得到富铝钙解毒活化酸液和铁铬沉渣。所述方法操作简单成本低，过程零排放，产品可外销，经济与环境效益显著，易于大规模推广应用。

技术领域

本发明属于无机化工技术领域，涉及一种活化酸液解毒的方法，尤其涉及一种气化渣活化酸液解毒及其资源化综合利用的方法。

背景技术

煤气化是清洁利用煤炭资源的核心技术，在碳中和大背景下，煤气化将是煤炭产业结构调整的重要方向。随着煤气化技术的大规模推广，年产生气化渣超过3300万t。与原煤相比，气化渣中的重金属元素可富集2-10倍。目前气化渣处理上大多需要采用酸活化工艺，CN108584971A公开了一种利用气化渣制备高模数可溶性硅酸盐的方法，在可控脱硅前需要对气化渣进行酸活化预处理。而气化渣中的重金属会在酸活化过程中进入活化酸液，活化酸液酸浓度高、成分复杂，处理难度大，如何安全低成本的实现活化酸液的解毒与资源化综合利用是迫切需要解决的问题。

CN111170509A公开了一种含有重金属的废酸溶液的处理方法，通过合成硫类沉淀剂沉淀出废酸溶液中的重金属。CN109626429A公开了一种含铬废酸的综合处理利用方法，通过逐步分级处理实现了酸、铁和铬的分级回收资源化。CN104310647A公开了一种不锈钢酸洗废酸液与废水处理的资源化利用方法，在碱性条件下沉淀得到金属氢氧化物，该产物可作为不锈钢冶炼原料。上述方法虽然可以实现酸液中重金属的有效脱除，但仍存在工艺流程复杂、工段多、产品杂、能耗高、处理酸液后的高盐废水无法有效利用等问题。

由此可见，如何开发一种短流程低能耗的活化酸液解毒与资源化综合利用的方法，提升经济与环境效益，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种气化渣活化酸液解毒及其资源化综合利用的方法，所述方法操作简单成本低，过程零排放，产品可外销，经济与环境效益显著，易于大规模推广应用。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种气化渣活化酸液解毒及其资源化综合利用的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)对气化渣进行酸处理，得到气化渣活化酸液；

(2)对步骤(1)所述气化渣活化酸液进行氧化处理，得到预氧化活化酸液；

(3)将步骤(2)所述预氧化活化酸液与碱化剂混合，进行碱化处理，所述碱化处理的终点pH为1.2～2.8，得到碱化后活化酸液；

(4)对步骤(3)所述碱化后活化酸液进行固液分离，得到富铝钙解毒活化酸液和铁铬沉渣。

本发明中，首先通过酸处理破坏气化渣的惰性Si-O-Al结构，形成活性Si-O-H结构，得到含有铝、铁、钙、钠、镁、铬等金属离子的活化酸液；其次，对活化酸液进行氧化处理，将二价铁离子充分氧化为三价铁离子，同时控制三价铬离子不被氧化，从而达到降低三价铬离子沉淀pH的目的；接着，向预氧化活化酸液中加入碱化剂，通过精确控制碱化终点pH，诱导铁铬发生共沉淀，实现铁铬的同步富集；最后，通过固液分离，得到富铝钙解毒活化酸液和铁铬沉渣，实现铁铬与铝的分离及资源化。

本发明中，步骤(3)所述碱化终点pH对三价铁和三价铬的共沉淀效果具有显著影响。当碱化终点pH小于1.2时，三价铁和三价铬的共沉淀率过低，导致活化酸液的解毒效果差；当碱化终点pH大于2.8时，虽然三价铁和三价铬的共沉淀效果好，但此时三价铝会发生沉淀，导致富铝钙解毒活化酸液中铝含量发生损失，影响其资源化利用。