[發明專利]一種可再生的復合氣態零價汞吸附劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202011138074.3
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112316888A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 楊士建;梅劍;王昶;胡啟星;張旭帆;孫鵬翔
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J20/06
• 分類號: B01J20/06;B01J20/30;B01J20/34;B01D53/02
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種可再生的復合氣態零價汞吸附劑及其制備方法，屬于汞吸附技術領域。本發明復合零價汞吸附劑硫化鐵鉬FeMo/TiO₂是將硫化鐵和硫化鉬同時負載在二氧化鈦上，且復合結構中的硫化鐵和硫化鉬之間表現出新型的協同效應，對零價汞的吸附性能遠遠大于Fe/TiO₂?S和Mo/TiO₂?S之和，可用于有色金屬冶煉廠高濃度氣態零價汞的回收。

技術領域

本發明涉及一種可再生的復合氣態零價汞吸附劑及其制備方法，屬于汞吸附技術領域。

背景技術

中國的汞排放量居世界之首，隨著《水俁公約》的正式生效，我國的汞減排壓力與日俱增。有色金屬冶煉行業是我國重要的汞人為排放源，并有逐年上升的趨勢。汞通常以顆粒汞(Hg^p)、零價汞(Hg⁰)和二價汞(Hg²⁺)三種形態存在于有色金屬冶煉煙氣中，其中零價汞最難被去除。目前，國內外應用最廣泛的有色金屬冶煉煙氣零價汞控制技術主要為瑞典波立登公司開發的Boliden-Norzink(波立登-諾辛克)工藝，但其存在很大的局限性。

為此，發明人提出了利用硫化氫改性吸附劑氧化儲存-熱脫附再生技術，取代傳統的波立登-諾辛克工藝，以實現有色金屬冶煉煙氣中零價汞的集中控制和汞資源回收利用，降低副產品含汞量，降低汞污染控制運行成本。發明人曾試圖用可再生的Mo/TiO₂-S來吸附有色金屬冶煉煙氣中的零價汞。盡管Mo/TiO₂-S的雖具有一定的零價汞吸附容量，但其零價汞吸附速率較低，不利于對有色金屬冶煉煙氣中零價汞的快速捕集。

發明內容

【技術問題】

克服波立登工藝處理有色金屬冶煉煙氣汞污染的問題，以及Mo/TiO₂在吸附有色金屬冶煉煙氣零價汞的過程中速率較低的問題。

【技術方案】

為了解決上述問題，本發明提供了一種具有優異零價汞吸附性能并可循環使用的吸附劑及其應用。本發明通過將鐵負載在Mo/TiO₂上，并最終制備得到了FeMo/TiO₂-S吸附劑。本發明的吸附劑具有優異的零價汞吸附性能和循環性能，可用于有色金屬冶煉煙氣中零價汞的回收。

本發明的第一個目的是提供一種復合零價汞吸附劑，所述復合零價汞吸附劑的制備方法包括如下步驟：

(1)先將鉬源與二氧化鈦分散在水中，混勻后除去水、干燥，然后煅燒得到Mo/TiO₂；

(2)將鐵源與步驟(1)制備得到的Mo/TiO₂分散在水中，混勻后除去水、干燥，煅燒后得到FeMo/TiO₂；

(3)將步驟(2)所得的FeMo/TiO₂置于反應器中，通入硫化氫進行硫化改性，即得復合零價氣態汞吸附劑硫化鐵鉬(FeMo/TiO₂-S)；

或者，

(1)先將鐵源與二氧化鈦分散在水中，混勻后除去水、干燥，然后煅燒得到Fe/TiO₂；

(2)將鉬源與步驟(1)制備得到的Fe/TiO₂分散在水中，混勻后除去水、干燥，煅燒后得到FeMo/TiO₂；

(3)將步驟(2)所得的FeMo/TiO₂置于反應器中，通入硫化氫進行硫化改性，即得復合零價氣態汞吸附劑硫化鐵鉬(FeMo/TiO₂-S)。

在本發明的一種實施方式中，所述二氧化鈦為采購的P25。