[發明專利]利用粉煤灰制備分子篩的方法及制得分子篩的脫汞用途在審

申請號：	201310526977.2	申請日：	2013-10-30
公開（公告）號：	CN103586010A	公開（公告）日：	2014-02-19
發明（設計）人：	朱廷鈺;徐文青;亓昊;劉文;齊楓	申請（專利權）人：	中國科學院過程工程研究所
主分類號：	B01J20/30	分類號：	B01J20/30;B01J20/32;B01J20/18;B01D53/02
代理公司：	北京品源專利代理有限公司 11332	代理人：	鞏克棟;侯桂麗
地址：	100190 ***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	利用粉煤制備分子篩方法用途
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種制備分子篩的方法及用途，具體地，涉及一種利用粉煤灰制備分子篩吸附劑的方法，所得分子篩可用于燃煤煙氣脫汞。

背景技術

煤炭作為最常見的化石燃料，在我國能源結構中一直占據最重要的地位。近年來，隨著我國經濟的高速發展，能源消耗量尤其是煤炭消耗量逐年增加，作為燃煤固體廢棄物的粉煤灰的排放量也逐年增加。目前，我國對粉煤灰的利用仍處于較低水平，半數以上的粉煤灰仍然就地排放或填埋處理，占用大片土地，且易造成二次污染，只有少部分粉煤灰用于制造水泥、混凝土等建筑材料而得到利用。粉煤灰主要成分為硅鋁酸鹽，分子篩則是結晶態的硅酸鹽或硅鋁酸鹽。因此粉煤灰可為分子篩的合成提供所需的硅鋁源，在技術上利用粉煤灰合成分子篩是可行的，而且利用粉煤灰為原料制備分子篩也是粉煤灰資源化利用的一種有效途徑。

同時，煤在燃燒過程中會排放出重金屬汞，是最大的人為汞排放源，而且我國燃煤汞含量較高，煤炭消耗量大，是世界上大氣汞排放量最多的國家。汞對人類和生態環境有極大危害，它具有高毒性、持久性、易遷移和高度的生物富集性等特點，因此燃煤煙氣中的汞排放迫切需要得到有效控制。燃煤煙氣中汞的存在形式主要有單質汞（Hg⁰）、二價汞（Hg²⁺）和顆粒態汞（Hg^P）三種。絕大多數的汞都以單質汞形式存在，它揮發性高且難溶于水，在大氣中平均停留時間長，易于長距離運輸形成廣泛污染，是最難控制的形態。

目前，燃煤煙氣脫汞技術主要分為三類：燃燒前脫汞、燃燒中脫汞和燃燒后脫汞。采用吸附劑對燃燒后煙氣進行脫汞是目前最主要的汞控制技術，主要的吸附劑有活性炭、飛灰、鈣基吸附劑和礦物類吸附劑等。飛灰、鈣基吸附劑和礦物類吸附劑等存在吸附容量小等問題，目前技術上可以工業應用的為活性炭。活性炭吸附劑由于存在所需碳汞比高、價格昂貴等缺點，其實際使用受到很大限制。

因此，發展新型廉價高效吸附劑是目前控制汞排放亟待解決的問題。新型吸附劑應該能夠有效去除汞單質，保持飛灰品質，而且需要具有較高吸附容量，以減少應用過程中吸附劑使用量，還應該有價格低廉、運行成本低、對不同煙氣成分和條件的適用性強等特點，這為新型吸附劑的開發研究帶來了更大的挑戰。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用粉煤灰制備脫汞的分子篩吸附劑的方法。以粉煤灰為制備分子篩吸附劑的主要原料，制備用于燃煤煙氣脫汞的分子篩吸附劑，生產工藝簡單，操作容易，生產成本低，并可實現粉煤灰的資源化利用。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種利用粉煤灰制備脫汞分子篩的方法，包括如下步驟：

(1)將粉煤灰和堿混合，煅燒，冷卻至室溫后研磨得到煅燒熟灰；

(2)在步驟(1)所得煅燒熟灰中加水，在反應器中加熱并攪拌，加熱下靜置老化、晶化；

(3)將步驟(2)所得混合物過濾，洗滌，干燥即得所述分子篩。

作為優選技術方案，本發明所述的制備方法，還包括如下步驟：

(4)將步驟(3)所得分子篩使用過渡金屬的鹽溶液浸漬，攪拌負載，然后過濾，烘干得到改性分子篩；

任選進行(5)將步驟(3)所得分子篩或(4)所得改性分子篩擠壓成型。

對于本發明，優選地，步驟(1)所述的粉煤灰烘干后研磨成細粉。