[發(fā)明專利]一種粉煤灰脫汞及脫汞液凈化的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010576051.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN113894135B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金生祥;馬淑花;王六虎;王曉輝;張勁松;李前宇;何川;何奇善;白偉;肖宇;任坤;張鎖;嚴(yán)開宇;黃靜波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古岱海發(fā)電有限責(zé)任公司;中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號(hào): B09B3/80
• 分類號(hào): B09B3/80;C02F9/00;B09B101/30
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明提供一種粉煤灰脫汞及脫汞液凈化的方法，所述方法包括以下步驟：(1)將粉煤灰與水混合浸出，固液分離后得到脫汞液和低汞粉煤灰；(2)向所述脫汞液中加入鋁酸鹽，混合后向所述脫汞液中通入二氧化碳?xì)怏w并調(diào)節(jié)pH，反應(yīng)后固液分離得到凈化后的溶液。所述方法脫汞率高，工藝簡(jiǎn)單，成本低，能耗低，可有效提升粉煤灰的利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固廢及廢液脫汞領(lǐng)域，涉及一種粉煤灰脫汞及脫汞液凈化的方法。

背景技術(shù)

粉煤灰是燃煤高溫燃燒后產(chǎn)生的飛灰，目前已成為我國(guó)產(chǎn)生量最大的單一固體廢棄物。由于粉煤灰中含有一定量的重金屬汞，限制了其應(yīng)用。因此，亟需開發(fā)粉煤灰中汞的高效脫除方法。

目前，科研人員主要是采用高溫汽化的方法脫除粉煤灰中的汞。如CN108607501A公開了一種飛灰脫汞方法及其脫汞系統(tǒng)：首先將鍋爐燃燒后的飛灰和溴化物固體放入燒杯中，并加入去離子水進(jìn)行溶解與攪拌，制得第一飛灰改性劑。將其干燥后，放入球磨機(jī)中研磨，制得第二飛灰改性劑；將第二飛灰改性劑置于固定床中，作為含汞氣體的吸附劑。但這種粉煤灰脫汞方法工藝復(fù)雜，且需采用高溫汽化分離的方法，能耗高，成本高。開發(fā)工藝簡(jiǎn)單且成本低廉的粉煤灰低溫濕法脫汞新方法，是目前粉煤灰資源化利用迫切需要解決的問題。

粉煤灰濕法脫汞后，其中的汞轉(zhuǎn)移到脫汞液中，為避免產(chǎn)生二次污染，對(duì)脫汞液進(jìn)行凈化處理是十分必要的。對(duì)于進(jìn)入液相中微量汞的脫除，傳統(tǒng)方法主要有化學(xué)沉淀法、金屬還原法、活性炭吸附法、離子交換法、電解法和微生物法等。化學(xué)沉淀法是應(yīng)用最普遍的除汞方法，但其主要應(yīng)用于較高濃度的含汞廢液的處理，對(duì)低濃度含汞廢液處理不徹底。金屬還原法通常采用金屬鐵或金屬鋅將溶液中的汞離子還原為金屬汞而除去。該方法可直接回收金屬汞，但脫汞不完全，需和其他方法結(jié)合使用。活性炭吸附法操作復(fù)雜、成本高、水質(zhì)波動(dòng)易導(dǎo)致超標(biāo)。離子交換法易受水中雜質(zhì)的影響，且受到交換樹脂品種、產(chǎn)量和成本的限制。電解法不適于處理低濃度的含汞廢液，且電耗較大，投資成本高，易產(chǎn)生汞蒸汽。微生物法較適宜處理低濃度含汞廢液，但由于存在菌體流失、菌種抗汞能力弱等問題，制約了其工業(yè)化應(yīng)用。因此，如何克服現(xiàn)有含汞廢液處理方法的不足，研究高效、環(huán)保的低濃度含汞廢液處理方法就成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種粉煤灰脫汞及脫汞液凈化的方法，所述方法脫汞率高，工藝簡(jiǎn)單，成本低，能耗低，可有效提升粉煤灰的利用率。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種粉煤灰脫汞及汞液凈化的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)將粉煤灰與水混合浸出，固液分離后得到脫汞液和低汞粉煤灰；

(2)向所述脫汞液中加入鋁酸鹽，混合后向所述脫汞液中通入二氧化碳?xì)怏w并調(diào)節(jié)pH，反應(yīng)后固液分離得到凈化后的溶液。

本發(fā)明中，通過對(duì)粉煤灰中汞形態(tài)分析發(fā)現(xiàn)：粉煤灰中有部分汞是可溶性和微溶性的汞。通過簡(jiǎn)單的水浸即可脫除80％以上的汞；此外，由于粉煤灰中其他的有效組分(SiO₂、Al₂O₃等)大部分以不溶性形式存在，因此水浸工藝不會(huì)對(duì)粉煤灰中的有效成分產(chǎn)生顯著影響，對(duì)粉煤灰的后續(xù)利用影響甚微。

具體的，本發(fā)明中的粉煤灰為常規(guī)煤燃燒工藝得到的，粉煤灰中的汞含量很低，為ppm級(jí)。其中Hg多以氯化汞、硫酸汞等可溶性或微溶性汞形態(tài)存在。同時(shí)，通過分析發(fā)現(xiàn)：粉煤灰中的Hg多以單獨(dú)化合物的形態(tài)賦存于粉煤灰顆粒的表面，而并非如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所認(rèn)為的賦存在粉煤灰微珠內(nèi)部。在上述條件的基礎(chǔ)上，可采用水浸工藝去除大部分的Hg。

本發(fā)明中，為避免進(jìn)入脫汞液中的汞造成二次污染，本發(fā)明通過向脫汞液中加入鋁酸鹽并通入二氧化碳?xì)怏w的方法原位生成無定形態(tài)水合氧化鋁，該產(chǎn)物具有很大的比表面及孔容，且表面含有大量羥基(OH^-)，可有效吸附脫汞液中的汞離子，實(shí)現(xiàn)脫汞液的凈化。