一种利用磷石膏和热闷钢渣制备合成气的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109292735A(43)申请公布日2019.02.01(21)申请号201811099173.8(22)申请日2018.09.20(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人马丽萍杨静潘青唤殷霞蒙茜芳(51)Int.Cl.C01B3/06(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种利用磷石膏和热闷钢渣制备合成气的方法(57)摘要本发明公开了一种利用磷石膏和热闷钢渣制备合成气的方法，属于固体废弃物资源化利用技术领域。本发明分别将磷石膏、热闷钢渣、褐煤分别在进行风干、筛分、破碎、研磨得到粒径为0.18~0.25mm的磷石膏粉、粒径为0.08mm~0.096mm的热闷钢渣粉和粒径为0.109mm~0.12mm褐煤粉；将磷石膏粉和热闷钢渣粉混合均匀并置于温度为25~105℃条件下恒温处理1~3h得到复合载氧体；将复合载氧体和褐煤粉混合均匀置于高温管式炉中，通入氮气和水蒸气的混合气体作为保护气，以5~15℃/min的升温速率从室温升温至温度为750~1000℃并保温4~6h得到混合气体和炉渣，炉渣随炉冷却，混合气体经硫酸铜溶液吸收后干燥得到合成气。本发明可实现固体废弃物磷石膏和热闷钢渣的无害化、资源化和高值化利用。CN109292735ACN109292735A权利要求书1/1页1.一种利用磷石膏和热闷钢渣制备合成气的方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）将磷石膏、热闷钢渣、褐煤分别在进行风干、筛分、破碎、研磨得到粒径为0.18~0.25mm的磷石膏粉、粒径为0.08~0.096mm的热闷钢渣粉和粒径为0.109~0.12mm褐煤粉；（2）将步骤（1）磷石膏粉和热闷钢渣粉混合均匀并置于温度为25~105℃条件下恒温处理1~3h得到复合粉体；（3）将步骤（2）所得的复合粉体进行造粒得到复合载氧体；（4）将步骤（3）的复合载氧体和褐煤粉混合均匀置于高温管式炉中，通入氮气和水蒸气的混合气体作为保护气，以5~15℃/min的升温速率从室温升温至温度为750~1000℃并保温4~6h得到混合气体和炉渣，炉渣随炉冷却，混合气体经硫酸铜溶液吸收后干燥得到合成气。2.根据权利要求1所述利用磷石膏和热闷钢渣制备合成气的方法，其特征在于：以质量百分数计，步骤（1）磷石膏中CaSO4的含量不低于80%，热闷钢渣中Fe2O3的含量不低于20%且SiO2含量不低于8%。3.根据权利要求1所述利用磷石膏和热闷钢渣制备合成气的方法，其特征在于：步骤（2）磷石膏粉和热闷钢渣粉的质量比为(1~6):1。4.根据权利要求1所述利用磷石膏和热闷钢渣制备合成气的方法，其特征在于：步骤（4）褐煤粉与复合载氧体的质量比1:(2~6)。2CN109292735A说明书1/6页一种利用磷石膏和热闷钢渣制备合成气的方法技术领域[0001]本发明涉及一种利用磷石膏和热闷钢渣制备合成气的方法，属于废渣资源化领域。背景技术[0002]在能源紧缺和环境污染的大背景下，固体资源化综合利用成为越来越受到人们的关注。中国是一个燃煤大国，目前，由于优质煤几乎被采空，褐煤已成为我国主要使用的煤矿产资源，褐煤化学反应性强，在空气中容易风化，不易储存和运输，燃烧时会有大量的黑灰飘在空中，对空气污染严重，直接大量使用劣势褐煤会导致我国雾霾问题日益严重。[0003]磷石膏是在磷肥生产过程中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，属于危废污染物，通常每生产1t磷酸会产生4.5~5.0t的副产物磷石膏，此外磷石膏中还含有很多对环境和综合利用有害的杂质，如磷、氟、有机物、碱金属元素等。这些有害物质堆存时间过长、防渗处理不当则会引起周边土壤水质变化，导致污染环境。目前，磷石膏用作载氧体结合褐煤制备合成气过程的研究，主要集中在以磷石膏中的CaSO4作为活性集团，辅以Ni，Fe，Cu，Co，Mn等金属元素，负载过程又主要集中用相应金属元素的硝酸盐溶液浸渍法的方法，制备工艺复杂，制备过程极易对周围环境造成二次污染且成本较高。[0004]目前，尚没有利用磷石膏和热闷钢渣制备合成气的研究。发明内容[0005]针对现有技术中磷石膏和热闷钢渣的资源化利用问题，本发明提供一种利用磷石膏和热闷钢渣制备合成气的方法，本发明中磷石膏/热闷钢渣复合载氧体与褐煤化学链燃烧制合成气是在化学链燃烧的基础上，在H2O/N2氛围中，不直接使用空气中的氧分子，而使用磷石膏中氧化物中的氧原子完成燃料的燃烧，通过控制磷石膏/热闷钢渣复合载氧体、H2O、褐煤的质量比，实现燃料的不完全燃烧获得一氧化碳和氢气为主要组分的合成气的过程；整个过程中，避免了燃料和空气的直接接触，实现燃料清洁燃烧和化学能的梯级利用，同时，可实现磷