本發(fā)明涉及一種利用電石爐氣粉塵制備水體油污去除劑的方法，還涉及所述方法制備得到的水體油污去除劑，屬于電石爐氣粉塵的綜合利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
“十二五”期間，中國(guó)電石行業(yè)在聚氯乙烯、1,4-丁二醇等下游行業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)下，電石產(chǎn)能再次進(jìn)入飛速增長(zhǎng)期。截至2015年末，中國(guó)國(guó)內(nèi)電石企業(yè)255余家，產(chǎn)能達(dá)到4500萬(wàn)t/年。其中，技術(shù)裝備水平高、節(jié)能環(huán)保效果顯著的密閉式電石爐產(chǎn)能達(dá)到3552萬(wàn)t/年。采用密閉電石爐生產(chǎn)1t電石副產(chǎn)爐氣約400Nm3，爐氣中含有質(zhì)量濃度為130～200g/Nm3的粉塵，因此電石爐氣粉塵的排放量巨大。由于粉塵密度較輕、黏度較大、粒度較細(xì)，具有較大的比表面積；粉塵中含有較多的焦炭粉塵，磨蝕性較強(qiáng)；粉塵中比電阻較大，治理難度比較大，目前尚未得到有效利用。大量被舍棄的電石爐氣粉塵占用一定土地，并容易對(duì)周圍環(huán)境造成一定污染。隨著電石產(chǎn)能規(guī)模加大，這種污染將變得越來(lái)越嚴(yán)重。如何提高電石爐氣粉塵的綜合利用率及其附加值，成為當(dāng)前亟待解決的關(guān)鍵問題。
隨著電石工業(yè)的蓬勃發(fā)展，電石爐氣粉塵的處理成為各電石生產(chǎn)企業(yè)所面臨的巨大難題，環(huán)保要求水平的不斷提高和資源綜合利用技術(shù)的發(fā)展，使得人們?cè)谘芯侩娛a(chǎn)品合理利用的同時(shí)，迫切需要進(jìn)行電石爐氣粉塵處理技術(shù)的研究，對(duì)電石爐氣粉塵進(jìn)行高值化的開發(fā)利用，以實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用。
水體油污主要來(lái)源于石油開采加工、石油化工、冶金、機(jī)械及海上運(yùn)輸業(yè)及食品加工等，其廢水量大且成分復(fù)雜。當(dāng)今，油類對(duì)水體的污染日趨嚴(yán)重，全世界每年至少有500～1000萬(wàn)噸油類通過各種途徑進(jìn)入水體，水體被油類污染后，影響水資源的使用價(jià)值，危害人體健康。水體含油量達(dá)0.01mg/L時(shí)，就可以使魚肉帶有特殊氣味而不能食用；水中含油量0.01mg/L～0.1mg/L時(shí)，對(duì)魚類和水生生物生長(zhǎng)就會(huì)產(chǎn)生影響；當(dāng)水中含石油類物質(zhì)達(dá)0.3mg/L～0.5mg/L時(shí)，水就會(huì)產(chǎn)生異味而不適合飲用。水體油污中油類物質(zhì)會(huì)在水面形成一層薄膜，隔絕水面與大氣，導(dǎo)致水生動(dòng)物缺氧而死亡，還妨礙水生植物的光合作用，致使腐爛變質(zhì)，從而影響水體的自凈作用，甚至使水質(zhì)變臭，破壞水資源的利用價(jià)值，而且在水體表面的聚結(jié)油還能燃燒產(chǎn)生安全問題。因此水體油污必須經(jīng)過妥善處理才能排放或回用。
目前對(duì)電石爐氣粉塵的利用研究較少，尤其利用電石爐氣粉塵處理水體油污技術(shù)尚未見報(bào)道，因此開發(fā)一種利用電石爐氣粉塵制備需求量較大的水體油污凈化劑技術(shù)，發(fā)展前景廣闊。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種利用電石爐氣粉塵制備水體油污去除劑的方法，該方法操作簡(jiǎn)單，原料來(lái)源廣泛，制備成本低；
本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種所述方法制備得到的水體油污去除劑，該水體油污去除劑對(duì)水體油污的去除率高。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
本發(fā)明首先公開了一種利用電石爐氣粉塵制備水體油污去除劑的方法，包括以下步驟：將電石爐氣粉塵、硫鐵礦、氯化鈉、十二烷基苯磺酸鈉和酸液混合進(jìn)行攪拌，然后烘干，即得。
其中，按照重量份計(jì)，電石爐氣粉塵1000-3000份、硫鐵礦500-1000份、氯化鈉50-200份、十二烷基苯磺酸鈉30-80份、酸液2000-6000份。本發(fā)明所述電石爐氣粉塵來(lái)源于密閉電石爐的爐氣除塵系統(tǒng)，屬于工業(yè)廢棄物；優(yōu)選的，按照質(zhì)量百分比計(jì)，所述電石爐氣粉塵的化學(xué)成分及其含量為：CaO占比35-40％，C占比30-38％，SiO2占比13-17％，F(xiàn)e2O3占比0.5-1.5％，Al2O3占比5-10％，其它成分占比3-5％；更為優(yōu)選的，按照質(zhì)量百分比計(jì)，所述電石爐氣粉塵的化學(xué)成分及其含量為：CaO占比38.2％，C占比33.6％，SiO2占比15.3％，F(xiàn)e2O3占比0.86％，Al2O3占比7.3％，其它成分占比4.74％。本發(fā)明所述硫鐵礦中含78.67％的鐵和21.33％的硫(質(zhì)量百分比)。本發(fā)明對(duì)電石爐氣粉塵和硫鐵礦沒有特殊限制，密閉電石爐的爐氣除塵系統(tǒng)產(chǎn)生的電石爐氣粉塵及市售的硫鐵礦均適用于本發(fā)明。本發(fā)明所述酸液為鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸中的任意一種或一種以上按照任意比例組成的混合物，優(yōu)選為鹽酸；進(jìn)一步優(yōu)選的，按照質(zhì)量百分比計(jì)，所述酸液的濃度為10-30％。所述攪拌的溫度為70-100℃，優(yōu)選為80-90℃；所述攪拌的時(shí)間為2-5h，優(yōu)選為3.5h。所述烘干的溫度為105-110℃；優(yōu)選的，按照質(zhì)量百分比計(jì)，所述烘干為烘干至烘干后產(chǎn)物的水份含量＜8％。
本發(fā)明利用電石爐氣粉塵制備水體油污去除劑的方法中，加入硫鐵礦是為了增加鐵的含量，一定配比的鐵鋁粉塵在水中可形成復(fù)合無(wú)機(jī)混凝劑，對(duì)廢水中雜質(zhì)具有強(qiáng)絮凝作用；加入酸液是為了使電石爐氣粉塵顆粒表面更加粗糙，增大表面積和吸附能力；硫鐵礦與酸液反應(yīng)生成氯化鐵，作為絮凝劑；氯化鈉的作用是輔助絮凝；十二烷基苯磺酸鈉的作用是表面活性劑，改變電石爐氣粉塵表面性能，使之具有憎水親油性。
本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種所述方法制備得到的水體油污去除劑。所述水體油污去除劑的孔容為0.2-0.4cm3/g，優(yōu)選為0.25cm3/g。
本發(fā)明所述水體油污去除劑能夠應(yīng)用于去除水體中的油污，包括：將所述水體油污去除劑加入含油污的水體中，攪拌，靜置，然后過濾，即得；優(yōu)選的，所述水體油污去除劑的用量為：每500mL含油污的水體中加入10g水體油污去除劑；所述攪拌的時(shí)間為20-40min，優(yōu)選為30min；所述靜置的時(shí)間為1.0-2.0h，優(yōu)選為1.5h。本發(fā)明所述水體油污去除劑的用量以及在去除水體中油污過程中的攪拌時(shí)間、靜置時(shí)間等，均可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
本發(fā)明所述水體油污去除劑對(duì)水體油污的去除率高，可達(dá)90％以上，而且水體油污去除劑與母液的分離效果較好。
本發(fā)明技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：
本發(fā)明利用電石爐氣粉塵制備水體油污去除劑，電石爐氣粉塵的預(yù)處理工藝簡(jiǎn)單，易于控制；原料來(lái)源廣泛，屬于廢物的深層加工利用，有利于降低制備成本。本發(fā)明所述水體油污去除劑對(duì)水體油污的去油效率高，而且水體油污去除劑與母液的分離效果好。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)充分合理的利用電石爐氣粉塵，既變廢為寶，又保護(hù)環(huán)境，符合國(guó)家能源資源利用政策，具有重要的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而更為清楚。但是應(yīng)理解所述實(shí)施例僅是范例性的，不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改或替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
1、水體油污去除劑的制備
將2500kg的電石爐氣粉塵(電石爐氣粉塵來(lái)源于密閉電石爐的爐氣除塵系統(tǒng)，按照質(zhì)量百分比計(jì)，所述電石爐氣粉塵的化學(xué)成分及其含量為：CaO占比38.2％，C占比33.6％，SiO2占比15.3％，F(xiàn)e2O3占比0.86％，Al2O3占比7.3％，其它成分占比4.74％)、800kg的硫鐵礦(含78.67％的鐵和21.33％的硫(質(zhì)量百分比))、60kg的氯化鈉、40kg的十二烷基苯磺酸鈉加入裝有3000kg酸液(質(zhì)量濃度為20％的鹽酸溶液)的混合裝置中，并在80℃的溫度下進(jìn)行攪拌3.5小時(shí)，然后在105-110℃進(jìn)行烘干焙制(按照質(zhì)量百分比計(jì)，烘干至烘干后產(chǎn)物的水份含量＜8％)，即制成水體油污去除劑成品。所述水體油污去除劑的孔容為0.25cm3/g。
2、應(yīng)用本實(shí)施例制備的水體油污去除劑去除水體中油污的試驗(yàn)
(1)、試驗(yàn)方法
稱取10g該水體油污去除劑加入500mL的含油污的水中進(jìn)行攪拌30min，然后靜置沉淀1.5h后過濾，即可實(shí)現(xiàn)水體中油污的去除。
用紫外分光光度計(jì)測(cè)定水體中剩余油的濃度，波長(zhǎng)為225nm。
油的去除率(％)＝(1-A/A0)×100％。式中：A0、A為吸附前、后水樣的吸光度。
(2)、試驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)測(cè)定，使用該水體油污去除劑可使水體油污的去除率達(dá)95％。
實(shí)施例2
1、水體油污去除劑的制備
將1000kg的電石爐氣粉塵(電石爐氣粉塵來(lái)源于密閉電石爐的爐氣除塵系統(tǒng)，按照質(zhì)量百分比計(jì)，所述電石爐氣粉塵的化學(xué)成分及其含量為：CaO占比38.2％，C占比33.6％，SiO2占比15.3％，F(xiàn)e2O3占比0.86％，Al2O3占比7.3％，其它成分占比4.74％)、500kg的硫鐵礦(含78.67％的鐵和21.33％的硫(質(zhì)量百分比))、50kg的氯化鈉、30kg的十二烷基苯磺酸鈉加入裝有2000kg酸液(質(zhì)量濃度為10％的硫酸溶液)的混合裝置中，并在70℃的溫度下進(jìn)行攪拌5小時(shí)，然后在105℃進(jìn)行烘干焙制(按照質(zhì)量百分比計(jì)，烘干至烘干后產(chǎn)物的水份含量＜8％)，即制成水體油污去除劑成品。所述水體油污去除劑的孔容為0.2cm3/g。
2、應(yīng)用本實(shí)施例制備的水體油污去除劑去除水體中油污的試驗(yàn)
(1)、試驗(yàn)方法
稱取10g該水體油污去除劑加入500mL的含油污的水中進(jìn)行攪拌30min，然后靜置沉淀1.5h后過濾，即可實(shí)現(xiàn)水體中油污的去除。
用紫外分光光度計(jì)測(cè)定水體中剩余油的濃度，波長(zhǎng)為225nm。
油的去除率(％)＝(1-A/A0)×100％。式中：A0、A為吸附前、后水樣的吸光度。
(2)、試驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)測(cè)定，使用該水體油污去除劑可使水體油污的去除率達(dá)92％。
實(shí)施例3
1、水體油污去除劑的制備
將3000kg的電石爐氣粉塵(電石爐氣粉塵來(lái)源于密閉電石爐的爐氣除塵系統(tǒng)，按照質(zhì)量百分比計(jì)，所述電石爐氣粉塵的化學(xué)成分及其含量為：CaO占比38.2％，C占比33.6％，SiO2占比15.3％，F(xiàn)e2O3占比0.86％，Al2O3占比7.3％，其它成分占比4.74％)、1000kg的硫鐵礦(硫鐵礦來(lái)源于中國(guó)低品位硫鐵礦，其中含78.67％的鐵和21.33％的硫(質(zhì)量百分比))、200kg的氯化鈉、80kg的十二烷基苯磺酸鈉加入裝有6000kg酸液(質(zhì)量濃度為30％的磷酸溶液)的混合裝置中，并在100℃的溫度下進(jìn)行攪拌2小時(shí)，然后在110℃進(jìn)行烘干焙制(按照質(zhì)量百分比計(jì)，烘干至烘干后產(chǎn)物的水份含量＜8％)，即制成水體油污去除劑成品。所述水體油污去除劑的孔容為0.4cm3/g。
2、應(yīng)用本實(shí)施例制備的水體油污去除劑去除水體中油污的試驗(yàn)
(1)、試驗(yàn)方法
稱取10g該水體油污去除劑加入500mL的含油污的水中進(jìn)行攪拌20min，然后靜置沉淀2.0h后過濾，即可實(shí)現(xiàn)水體中油污的去除。
用紫外分光光度計(jì)測(cè)定水體中剩余油的濃度，波長(zhǎng)為225nm。
油的去除率(％)＝(1-A/A0)×100％。式中：A0、A為吸附前、后水樣的吸光度。
(2)、試驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)測(cè)定，使用該水體油污去除劑可使水體油污的去除率達(dá)91％。
實(shí)施例4
1、水體油污去除劑的制備
將2000kg的電石爐氣粉塵(電石爐氣粉塵來(lái)源于密閉電石爐的爐氣除塵系統(tǒng)，按照質(zhì)量百分比計(jì)，所述電石爐氣粉塵的化學(xué)成分及其含量為：CaO占比38.2％，C占比33.6％，SiO2占比15.3％，F(xiàn)e2O3占比0.86％，Al2O3占比7.3％，其它成分占比4.74％)、600kg的硫鐵礦(硫鐵礦中含78.67％的鐵和21.33％的硫(質(zhì)量百分比))、150kg的氯化鈉、50kg的十二烷基苯磺酸鈉加入裝有4000kg酸液(質(zhì)量濃度為15％的硝酸溶液)的混合裝置中，并在90℃的溫度下進(jìn)行攪拌3小時(shí)，然后在105-110℃進(jìn)行烘干焙制，即制成水體油污去除劑成品。所述水體油污去除劑的孔容為0.3cm3/g。
2、應(yīng)用本實(shí)施例制備的水體油污去除劑去除水體中油污的試驗(yàn)
(1)、試驗(yàn)方法
稱取10g該水體油污去除劑加入500mL的含油污的水中進(jìn)行攪拌40min，然后靜置沉淀1.0h后過濾，即可實(shí)現(xiàn)水體中油污的去除。
用紫外分光光度計(jì)測(cè)定水體中剩余油的濃度，波長(zhǎng)為225nm。
油的去除率(％)＝(1-A/A0)×100％。式中：A0、A為吸附前、后水樣的吸光度。
(2)、試驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)測(cè)定，使用該水體油污去除劑可使水體油污的去除率達(dá)93％。
實(shí)施例5
1、水體油污去除劑的制備
將2500kg的電石爐氣粉塵(電石爐氣粉塵來(lái)源于密閉電石爐的爐氣除塵系統(tǒng)，按照質(zhì)量百分比計(jì)，所述電石爐氣粉塵的化學(xué)成分及其含量為：CaO占比38.2％，C占比33.6％，SiO2占比15.3％，F(xiàn)e2O3占比0.86％，Al2O3占比7.3％，其它成分占比4.74％)、800kg的硫鐵礦(含78.67％的鐵和21.33％的硫(質(zhì)量百分比))、60kg的氯化鈉、40kg的十二烷基苯磺酸鈉加入裝有3000kg酸液(質(zhì)量濃度為20％的鹽酸溶液)的混合裝置中，并在70℃的溫度下進(jìn)行攪拌3.5小時(shí)，然后在105-110℃進(jìn)行烘干焙制(按照質(zhì)量百分比計(jì)，烘干至烘干后產(chǎn)物的水份含量＜8％)，即制成水體油污去除劑成品。所述水體油污去除劑的孔容為0.2cm3/g。
2、應(yīng)用本實(shí)施例制備的水體油污去除劑去除水體中油污的試驗(yàn)
(1)、試驗(yàn)方法
稱取10g該水體油污去除劑加入500mL的含油污的水中進(jìn)行攪拌30min，然后靜置沉淀1.5h后過濾，即可實(shí)現(xiàn)水體中油污的去除。
用紫外分光光度計(jì)測(cè)定水體中剩余油的濃度，波長(zhǎng)為225nm。
油的去除率(％)＝(1-A/A0)×100％。式中：A0、A為吸附前、后水樣的吸光度。
(2)、試驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)測(cè)定，使用該水體油污去除劑可使水體油污的去除率達(dá)90％。
實(shí)施例6
1、水體油污去除劑的制備
將2500kg的電石爐氣粉塵(電石爐氣粉塵來(lái)源于密閉電石爐的爐氣除塵系統(tǒng)，按照質(zhì)量百分比計(jì)，所述電石爐氣粉塵的化學(xué)成分及其含量為：CaO占比38.2％，C占比33.6％，SiO2占比15.3％，F(xiàn)e2O3占比0.86％，Al2O3占比7.3％，其它成分占比4.74％)、800kg的硫鐵礦(含78.67％的鐵和21.33％的硫(質(zhì)量百分比))、60kg的氯化鈉、40kg的十二烷基苯磺酸鈉加入裝有3000kg酸液(質(zhì)量濃度為20％的鹽酸溶液)的混合裝置中，并在90℃的溫度下進(jìn)行攪拌3.5小時(shí)，然后在105-110℃進(jìn)行烘干焙制(按照質(zhì)量百分比計(jì)，烘干至烘干后產(chǎn)物的水份含量＜8％)，即制成水體油污去除劑成品。所述水體油污去除劑的孔容為0.25cm3/g。
2、應(yīng)用本實(shí)施例制備的水體油污去除劑去除水體中油污的試驗(yàn)
(1)、試驗(yàn)方法
稱取10g該水體油污去除劑加入500mL的含油污的水中進(jìn)行攪拌30min，然后靜置沉淀1.5h后過濾，即可實(shí)現(xiàn)水體中油污的去除。
用紫外分光光度計(jì)測(cè)定水體中剩余油的濃度，波長(zhǎng)為225nm。
油的去除率(％)＝(1-A/A0)×100％。式中：A0、A為吸附前、后水樣的吸光度。
(2)、試驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)測(cè)定，使用該水體油污去除劑，可使水體油污的去除率達(dá)94％。
實(shí)施例7
1、水體油污去除劑的制備
將2500kg的電石爐氣粉塵(電石爐氣粉塵來(lái)源于密閉電石爐的爐氣除塵系統(tǒng)，按照質(zhì)量百分比計(jì)，所述電石爐氣粉塵的化學(xué)成分及其含量為：CaO占比38.2％，C占比33.6％，SiO2占比15.3％，F(xiàn)e2O3占比0.86％，Al2O3占比7.3％，其它成分占比4.74％)、800kg的硫鐵礦(含78.67％的鐵和21.33％的硫(質(zhì)量百分比))、60kg的氯化鈉、40kg的十二烷基苯磺酸鈉加入裝有3000kg酸液(質(zhì)量濃度為20％的鹽酸溶液)的混合裝置中，并在100℃的溫度下進(jìn)行攪拌3.5小時(shí)，然后在105-110℃進(jìn)行烘干焙制(按照質(zhì)量百分比計(jì)，烘干至烘干后產(chǎn)物的水份含量＜8％)，即制成水體油污去除劑成品。所述水體油污去除劑的孔容為0.4cm3/g。
2、應(yīng)用本實(shí)施例制備的水體油污去除劑去除水體中油污的試驗(yàn)
(1)、試驗(yàn)方法
稱取10g該水體油污去除劑加入500mL的含油污的水中進(jìn)行攪拌30min，然后靜置沉淀1.5h后過濾，即可實(shí)現(xiàn)水體中油污的去除。
用紫外分光光度計(jì)測(cè)定水體中剩余油的濃度，波長(zhǎng)為225nm。
油的去除率(％)＝(1-A/A0)×100％。式中：A0、A為吸附前、后水樣的吸光度。
(2)、試驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)測(cè)定，使用該水體油污去除劑可使水體油污的去除率達(dá)91％。
表1實(shí)施例1-7的主要制備參數(shù)及所制備水體油污去除劑對(duì)油污的去除率