铁矾渣热分解行为及焙烧脱硫机理研究

胡明^1,2,3，虎训³，邵哲如³，程易²，宫臣³，王婷婷³，徐鹏程³，齐景伟³

1. 中国光大集团博士后工作站2. 清华大学化学工程系3. 光大环保技术研究院(南京)有限公司

摘 要：采用TG-DSC和高温原位XRD分析方法对铁矾渣热分解过程进行研究,并通过电阻炉对铁矾渣进行焙烧脱硫预处理。结果表明,铁矾渣热分解过程主要存在两个分解反应,分别是NaFe₃（SO₄）₂（OH）₆和Fe₂（SO₄）₃的分解,800℃后的焙烧产物主要是ZnO·Fe₂O₃和Fe₂O₃;采用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法计算出铁矾渣在350⁴50℃和630⁸00℃范围内两个分解反应的表观活化能分别为150、170kJ/mol,两个反应均受界面化学反应控制,反应的机理函数G（α）分别为1-（1-α）^1/3和1-（1-α）^1/2。焙烧脱硫结果表明,在中性气氛、温度1 300℃、焙烧时间20min、气体流量0.4m³/h的条件下,铁矾渣脱硫率为98.57%,焙烧脱硫后,铁矾渣中的黄钠铁矾转化为ZnO·Fe₂O₃和Fe₂O₃,重金属离子得到固化,有害元素得到有效脱除。

关键词：铁矾渣;热分解;焙烧预处理;脱硫;