一种脱硫灰中亚硫酸钙的电化学催化氧化方法

技术领域

本发明属于电化学技术领域，特别涉及脱硫灰的电化学催化氧化方法。

背景技术

煤炭是我国发电厂的主要原料，在燃烧过程中会释放大量SO

目前，对脱硫灰中亚硫酸钙处理的方法有很多，例如，中国专利申请200910263921.6“干法、半干法脱硫灰中亚硫酸钙的催化氧化方法”利用锰盐溶液为催化剂、过氧化氢为氧化剂，与脱硫灰进行混合加热，将脱硫灰中的亚硫酸钙氧化为硫酸钙，从而解决了脱硫灰中亚硫酸钙不稳定带来的环境污染及用途限制问题。ZL201710123690.3“一种用于烧结烟气半干法脱硫灰氧化的助氧剂”利用助氧剂改变脱硫灰氧化过程中的反应界面从而加快脱硫灰中亚硫酸钙的氧化速率。ZL201910949291.1“一种干法脱硫灰的处理方法”将脱硫灰和温度为400~900℃、含氧量为15%~22%的氧化热风一起送入氧化装置中，进行直接接触氧化亚硫酸钙。

上述这些现有的脱硫灰中亚硫酸钙氧化方法大多采用氧化剂或高温煅烧法，一方面可能引入新的对环境有害的物质，另一方面成本高，不符合节能减排原则。

电化学氧化是在电解槽中放入待氧化化合物的溶液或悬浮液，通过直流电，在阳极上夺取电子使待氧化化合物氧化的方法。电化学氧化具有条件温和、不产生废液废物的优点。但是，现有技术中尚未对脱硫灰的电化学氧化方法进行研究。

发明内容

本发明的目的是针对于现有脱硫灰处理技术中存在的问题，提供了一种脱硫灰中亚硫酸钙的电化学催化氧化方法。本发明采用电解的方法处理脱硫灰中的亚硫酸钙，利用电解液中亚硫酸根的电解氧化和电极附近活泼氧原子的间接氧化将亚硫酸钙转化为硫酸盐，步骤简单、便于操作、转化率高、无额外污染物产生、成本低。从而提高脱硫灰的利用率。

本发明的技术方案为：一种脱硫灰中亚硫酸钙的电化学催化氧化方法，包括如下步骤：

1）将脱硫灰置于电解槽中与水混合搅拌形成脱硫灰浆液；

2）向脱硫灰浆中加入一定量的催化剂和电解质溶液，再用酸或碱调节pH值；

3）将惰性电极插入电解槽中，开启搅拌，电解，反应结束将电解液过滤，干燥得滤饼。

上述的电化学催化氧化方法，所述步骤1）中，脱硫灰浆中的水和脱硫灰质量比为50~100:1；

上述的电化学催化氧化方法，所述步骤2）中，催化剂为二茂铁、乙烯基二茂铁或二者的混合物；

上述的电化学催化氧化方法，所述步骤2）中，催化剂与脱硫灰的质量比为0.2%~1.0%；

上述的电化学催化氧化方法，所述电解质溶液为0.01~0.02mol/L的NH

上述的电化学催化氧化方法，所述步骤2）中，pH值的范围为8~14；

上述的电化学催化氧化方法，所述步骤2）中，调节pH的酸为硫酸、醋酸，碱为氢氧化钠、氢氧化钾；

上述的电化学催化氧化方法，所述步骤3）中，电解的电压大小为5~30V；

上述的电化学催化氧化方法，所述步骤3）中，电解时间为0.5~3h；

上述的电化学催化氧化方法，所述步骤3）中，电极为石墨电极、碳素电极。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

（1）本发明实施过程中不需要加入氧化剂，避免了氧化剂可能带来的环境污染，且在电解过程中不会产生有害气体和杂质，经济、环保；

（2）本发明在电解过程中由于亚硫酸根的直接电解氧化和电极附近活泼氧原子的间接氧化作用使脱硫灰中的亚硫酸钙快速转化为硫酸钙；

（3）本发明对含有亚硫酸盐的工业废水、废弃物等也具有一定效果。

具体实施方式

脱硫灰为某钢厂的烧结烟气干法脱硫灰，脱硫灰中的亚硫酸钙含量为25.80%。

实施例1

称取20g脱硫灰置于电解槽中，按水灰比为50:1的质量比例加水并磁力搅拌5分钟制成浆液，向脱硫灰浆液中加入浓度为6×10

实施例2

称取20g脱硫灰置于电解槽中，按水灰比为65:1的比例加水并磁力搅拌10分钟制成浆液，再向脱硫灰浆液中加入浓度为5×10

实施例3

称取20g脱硫灰置于电解槽中，按水灰比为75:1的比例加水并磁力搅拌10分钟制成浆液，向脱硫灰浆液中缓慢加入浓度为4×10

实施例4

称取20g脱硫灰置于电解槽中，按水灰比为85:1的比例加水并磁力搅拌10分钟制成浆液，向脱硫灰浆液中缓慢加入浓度为6×10

实施例5

称取20g脱硫灰置于电解槽中，按水灰比为100:1的比例加水并磁力搅拌10分钟制成浆液，向脱硫灰浆液中缓慢加入浓度为6×10