[發明專利]一種燃煤煙氣去鉛用的負載納米零價鐵的改性沸石的制備方法

有效

• 申請號: 201810002357.1
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108160047B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 胡靜齡;劉勇;胡小吐;鐘璐;楊穎欣
• 申請（專利權）人: 廣東佳德環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;B01D53/02;B01D53/64;B01D53/81
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 頓海舟;李唐明

本發明公開了一種燃煤煙氣去鉛用的負載納米零價鐵的負載納米零價鐵的改性沸石的制備方法，包括以下步驟：預處理，制備納米鐵，合成負載納米零價鐵的改性沸石，干燥洗滌。本發明所制備的納米零價鐵不僅利用了零價鐵的高還原性，還結合并提高了沸石的高吸附性質，以及殼聚糖對鉛的螯合吸附作用，能夠吸附燃煤煙氣中單質Pb和化合態PbCl₂的形式存在的Pb，最大限度去除燃煤煙氣中的重金屬污染。

技術領域

本發明涉及燃煤煙氣凈化領域，具體涉及到一種燃煤煙氣去鉛用的負載納米零價鐵的改性沸石的制備方法。

背景技術

鉛是一種重金屬，是人類最早使用的金屬之一，其可用于建筑、鉛酸蓄電池、彈頭、炮彈、焊接物料、釣魚用具、漁業用具、防輻射物料、獎杯、耐硫酸腐蝕、防電離輻射、蓄電池等的材料部份合金，其合金可作鉛字、軸承、電纜包皮等之用，還可做體育運動器材鉛球，等等。鉛是一種對人體危害極大的有毒重金屬，因此鉛及其化合物進入機體后將對神經、造血、消化、腎臟、心血管和內分泌等多個系統造成危害，若含量過高則會引起鉛中毒。鉛無法再降解，一旦排入環境，很長時間仍然保持其毒性。由于鉛在環境中的長期持久性，又對許多生命組織有較強的潛在性毒性，所以鉛一直被列入強污染物范圍。

燃煤電站是重金屬污染的主要排放源之一。據估算，我國目前每年從火電生產企業排放的鉛總質量為97.2-168.2t之間。煤中的鉛主要存在或結合在硫化物中，煤中的鉛與硫有明顯的正相關性。煤中的鉛在燃燒過程中揮發，以單質Pb和化合態PbCl₂等形式釋放，以亞微米的鉛顆粒和氣相形式排放入大氣。中國煤中鉛的平均值為13.0μg/g，不同成煤區域中Pb的含量差異較大，根據煤中Pb含量的不同，劃分出低鉛煤(Pb20μg/g)，中鉛煤(Pb20μg/g-40μg/g)，高鉛煤(Pb40μg/g)三個不同的分級標準?！洞髿馕廴疚锱欧艠藴省?GB116297-1996)中規定，鉛及其化合物濃度不得超過0.7mg/m³。燃煤煙氣中鉛的去除有重要的環保意義，有利于保護生態環境和人體健康。

納米零價鐵顆粒具有較高的比表面積及優良的表面吸附和化學反應活性，可對環境中鹵代炬、多氯聯苯(PCB)、有機氯農藥、殺蟲劑、染料、重金屬離子、硝酸鹽、銘酸鹽及呻酸鹽等多種污染物進行還原修復；沸石作為分布廣、儲量大的天然礦物材料，具有較大的比表面積和荷電性能，改性處理后可具有多種催化和吸附性能；負載技術一般是通過高溫鍛燒或離子交換，將生成的納米零價鐵顆粒負載到固體載體上，這樣就能夠減少團聚，增強納米鐵在環境中的遷移能力，有利于對土壤、地下水及受污染河流的修復。因此，本領域技術人員已經開展了負載納米零價鐵的改性沸石的環保應用研究。

CN 104722279 A公開了一種海藻酸鈾/明膠包覆納米零價鐵去除水中重金屬隔、鉛污染物的方法，并具體公開了如下制備步驟：將海藻酸納與明膠于50-65℃水浴中攪拌溶解，超聲脫泡10-20min后，得到海藻酸鈾/明膠混合溶液；氮氣保護條件下，將新鮮制備的納米Fe⁰顆粒與海藻酸鈾/明膠溶液混合:超聲分散10-20min后，得到納米Fe⁰與海藻酸鈾/明膠共混物:以滴管或經蠕動泵逐滴將共混物加入到CaC1₂溶液中，磁力攪拌條件下交聯反應30-60min，得到黑色SA/Gel包覆納米零價鐵凝膠球。然而，該方法負載協同作用不夠突出，難以取得較好的吸附效果。

CN 105148885 A公開了一種用于去除Br0₃和Cl0₄的納米鐵錘改性沸石及其制備和應用，并具體公開了如下制備方法:先對天然斜發沸石進行粉碎篩分、酸堿預處理，然后在120-140℃下的聚乙二醇洛液中，將沸石與FeC1₃、MnS0₄按重量比混合投加并攪拌均勻，反應10-20min后向混合液中加NaOH溶液至黑色懸浮物不再增加，繼續反應20-30min后將混合物過濾、淋洗，固態物烘干至恒重后即可制得所述用于去除Br0₃和C10₄的納米鐵錳改性沸石。然而，該方法只能應用于污水處理領域，不能應用于氣體Pb單質的吸附。