[發(fā)明專利]一種釩鈦鋼渣共沉淀金屬物零價汞吸附劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811119204.1
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109173980A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石應(yīng)杰;黃家玉;張艷平;王華生;譚玉玲;龍紅艷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 北京匯眾通達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11622
• 代理人: 梁明升

本發(fā)明公開了一種釩鈦鋼渣共沉淀金屬物零價汞吸附劑及其制備方法，該方法包括采用浸取法對釩鈦鋼渣進(jìn)行活化處理，過濾分離獲得酸性浸取液體；所述酸性浸取液體中包括多種活性組分；采用共沉淀法對所述酸性浸取液體進(jìn)行共沉淀處理獲得黑色沉淀物；將所述黑色沉淀物采用煅燒法進(jìn)行煅燒處理即得所述零價汞吸附劑。該方法采用固體廢棄物釩鈦鋼渣為主要材料，為固體廢物的再利用。釩鈦鋼渣經(jīng)酸浸后激活釩鈦鋼渣中Fe、Mn、Co、Ti、V、Ce、Mg等金屬。制備的吸附劑吸附溫度在低溫200?300℃，提高(Fe₂Ti_xCo_1?x?yM_y)O₄、(Fe₂Ti_xMn_1?x?yM_y)O₄的應(yīng)用范圍。硫酸浸釩鈦鋼渣后提取過渡和稀土金屬等活性元素；制備的(Fe₂Ti_xCo(Mn)_1?x?yM_y)O₄，比表面積高，抗SO₂、H₂O性能良好，零價汞(Hg⁰)吸附效率70.4～94.9％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汞吸附劑制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種釩鈦鋼渣共沉淀金屬物零價汞吸附劑及其制備方法。

背景技術(shù)

汞是常溫下唯一呈液態(tài)的重金屬，具有揮發(fā)性、持久性、毒性和生物富集性，能夠在全球范圍內(nèi)進(jìn)行長距離遷移和跨界傳輸，對人類健康和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。

汞排放來源為自然和人為源，人為排放是其主要來源，主要包括金金屬冶煉、燃煤、有色冶煉等。據(jù)聯(lián)合國環(huán)境署報告，由于人類活動大氣汞排放量不斷增加，2013年大氣汞排放量達(dá)到2000t。為較少汞排放，2013年1月聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署通過了《水俁公約》，我國也批準(zhǔn)《關(guān)于汞的水俁公約》，制修訂了行業(yè)汞排放限值。

目前，脫汞技術(shù)以現(xiàn)有污染控制設(shè)施協(xié)同脫除為主，單獨(dú)控制的較少且以噴射活性炭或改性活性炭脫除為主，投資和運(yùn)行成本很高，難以大范圍實施。為尋求低成本環(huán)境穩(wěn)定性好的脫除劑，研究者大多是以化學(xué)合成過渡金屬和稀土金屬化合物為主開展脫汞研究。

(1)燃煤添加鹵素物脫除技術(shù)

在燃煤中添加KBr、KI等鹵素物，在零價汞(Hg⁰)化學(xué)吸附過程中，Hg0首先吸附在吸附劑顆粒物表面，然后與KBr、KI等鹵素物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其主要的化學(xué)反應(yīng)為：

Hg⁰+1/2X₂＝HgX

Hg⁰+X₂＝HgX₂

2Hg⁰+X₂+4KX＝2K₂HgX₃

Hg⁰+X₂+2KX＝K₂HgX₄

HgX+1/2X₂+2KX＝K₂HgX₄

HgX+1/2X₂+KX＝KHgX₃

2KX+O₂＝X₂+K₂O

式中X為Br、I。

(2)活性炭脫除技術(shù)

(3)過渡金屬與稀土金屬脫除

脫除過程遵循Mars-Maessen機(jī)制，其主要的反應(yīng)可表述如下：