[發明專利]改性鐵基氣相砷吸附劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202010011954.8
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111135785A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 張月;王若冰
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: B01J20/08
• 分類號: B01J20/08;B01D53/02;B01J20/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種氣相砷吸附劑及其制備方法與應用。涉及一種吸附材料及其制備方法與應用，特別涉及一種通過溶液浸漬制備吸附劑用于脫除氣相砷。該氣相脫砷吸附劑以活性氧化鋁為載體，使用Mn鹽以及Ce鹽作為改性劑，使用浸漬法負載鐵鹽活性物質，經過熱風干燥、活化焙燒后最終得到。本發明所提供的砷吸附劑主要應用于煙氣中氣相砷的吸附與脫除，氣相砷吸附實驗證實，該吸附劑的引入使得煙氣中氣相砷含量大幅度下降，對氣相砷的捕集效率高。

技術領域

本發明涉及一種吸附材料及其制備方法與應用，特別涉及一種通過超聲波輔助浸漬法制備鐵基及改性鐵基吸附劑，用于脫除氣相砷。

背景技術

砷是環境中使人致癌最普遍、危害性最大的物質之一，所有砷的化合物均有毒性，長期接觸會引發細胞中毒和毛細管中毒，還有可能導致肺癌、皮膚癌等。目前，工業砷的大氣排放量約為195.0t/年，并隨著人類活動的加劇，該排放量逐年增長。隨著人們對環境保護的日益重視，環境法規的日漸嚴格，工業煙氣中重金屬砷的排放控制已經引起了國內外的廣泛重視。

固體吸附劑吸附被認為是用于氣相重金屬吸附的有效措施之一，由于它具有處理量大、脫砷深度高以及對各種砷化物適應性高等優勢，在脫除煙氣中含砷化合物方面具有廣闊的應用前景。

長期以來，人們重點關注水體中砷的吸附與脫除，如中國專利CN 102941057A(申請號201210450827.3)曾公開了一種用于脫除水體中無機三價砷的磁性復合吸附劑；中國專利CN 101176840A(申請號200610114389.8)曾公開了一種利用鐵鹽對赤泥進行改性制備脫砷吸附劑的方法，用作廢水和飲用水除砷材料。

但是對工業生產煙氣中氣相砷的脫除關注不足，目前尚無針對氣相砷的吸附劑，相關氣相砷吸附劑的研發工作尚未開展。

發明內容

本發明的目的在于采用超聲波輔助浸漬法制備了一種改性鐵基吸附材料，并將其應用于氣相砷得脫除。

本發明的目的可以通過以下措施達到：

(1)配置三價鐵鹽作為前驅物，使用檸檬酸作為分散劑，使用Mn鹽/Ce鹽作為改性劑，使用氫氧化鈉溶液調節浸漬液pH至8左右得到浸漬溶液；使用活性氧化鋁顆粒為吸附劑載體，在一定溫度下進行超聲波浸漬。

(2)對浸漬結束后的載體與浸漬溶液進行抽濾盡干，對濾盡后的樣品進行干燥與去離子水洗滌。

(3)取出洗滌后的樣品進行焙燒處理，得到改性鐵基氣相砷吸附劑。

本發明提供的氣相砷吸附劑制備方法的有益效果是：用于含砷煙氣中氣相砷的吸附處理，使得煙氣中的氣相砷含量大幅度下降，吸附劑制備方法簡單，對煙氣中的氣相砷捕集效率高，易于工業規模推廣。

具體實施方式

下面結合具體對本發明作進一步闡述，但本發明并不限于以下實施例。

所述原材料如無特殊說明均能從公開商業途徑而得。所述方法如無特別說明均為常規方法。

實施例1：

對顆粒狀的活性氧化鋁載體進行醇洗，去除載體表面的雜質，對醇洗后的載體在150℃下進行熱風干燥，干燥時間3小時。配置50wt.％的硝酸鐵溶液，按硝酸鐵與檸檬酸的質量比為1∶0.01添加檸檬酸分散劑，按2％摩爾比添加改性劑硝酸錳，對該溶液在50℃的水浴環境下進行加熱攪拌20分鐘。稱量20g的活性氧化鋁載體倒入80mL的溶液中進行超聲波浸漬，設置超聲波振蕩器水溫30℃，超聲波功率100％，浸漬4h后取出。將浸漬后的樣品倒入布氏漏斗中進行抽濾盡干。將抽濾盡干的樣品置于熱風干燥箱中進行初步干燥，干燥條件為115℃干燥12h。取出干燥后的樣品進行焙燒活化，具體參數為700℃，4h。

所得吸附劑樣品記為A1。

實施例2：