一種粉煤灰基重金屬吸附劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及吸附劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種粉煤灰基重金屬吸附劑。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，煤在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的金屬元素引起了社會(huì)各界的關(guān)注，這些金屬元素排放到大氣中后會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的影響，汞就是其中有害金屬之一。汞元素具有在生物體內(nèi)和食物鏈中不斷富集的性質(zhì)，會(huì)對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)造成長(zhǎng)期不可治愈的傷害，在日常的工業(yè)生產(chǎn)中，冶煉行業(yè)、赤礦開(kāi)采、水泥生產(chǎn)、生物質(zhì)燃燒、燃煤燃燒等都會(huì)產(chǎn)生一定量的汞排放到大氣中，其中燃煤是目前最大的污染源。為了解決日益嚴(yán)重的燃煤煙氣汞污染問(wèn)題，人們致力于開(kāi)發(fā)許多有效的催化劑，煙道活性炭噴射技術(shù)是一種較為理想的技術(shù)，由于具有較高的吸附效果，在諸多電廠(chǎng)都已經(jīng)使用，但是由于活性炭?jī)r(jià)格昂貴，限制了大規(guī)模的應(yīng)用，尤其像在中國(guó)這樣的發(fā)展中國(guó)家，更需要一種經(jīng)濟(jì)有效的吸附劑來(lái)取代活性炭。
[0003]粉煤灰中有一定量的未燃碳，含量一般在2%到12%之間，目前，為了控制氮氧化物的排放，許多燃煤電廠(chǎng)使用低氮燃燒器來(lái)滿(mǎn)足氮氧化物的排放需求，低氮燃燒中的低溫低氧條件使得粉煤灰中的含碳量明顯增加，使粉煤灰的含碳量甚至增加至20%甚至更高。粉煤灰的未燃碳對(duì)單質(zhì)汞有一定的吸附能力，用粉煤灰中的未燃碳來(lái)取代活性炭來(lái)吸附煙氣中的汞不失為一種經(jīng)濟(jì)可行的方法。粉煤灰中含有的豐富的金屬元素對(duì)汞的吸附和氧化也有一定的作用。粉煤灰對(duì)污染物具有一定的吸附能力，但是吸附效果往往不夠理想，為了使粉煤灰的吸附性能得到提高，對(duì)粉煤灰進(jìn)行改性研究是研究的重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種粉煤灰基重金屬吸附劑。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種粉煤灰基重金屬吸附劑，由以下重量份的原料制成:粉煤灰40-50、硝酸鐵4-5、醋酸錳3-4、玻璃纖維13-15、硅酸鈉5-7、稻殼灰4_5、納米氧化鋅3_4、獨(dú)居石粉末5_6、硼酸酯偶聯(lián)劑0.3-0.5、去離子水適量；
所述一種粉煤灰基重金屬吸附劑，由以下具體步驟制備制成:
(1)將粉煤灰用去離子水洗滌數(shù)次，然后在烘箱中于120°C下干燥4-5h，冷卻后將粉煤灰用2倍量的硝酸浸泡2-3h，之后在60° C的水浴鍋中水浴lh，再用去離子水洗滌至中性，烘干備用；
(2)將硝酸鐵和醋酸錳混合用3-4倍量的去離子水溶解攪拌均勻，再將步驟(I)制備的粉煤灰加到混合液中，在磁力攪拌器中加熱攪拌至干，然后放入干燥器中于120° C下干燥3_4h，最后研磨至細(xì)，并放入馬弗爐中在400-600° C下煅燒0.5-lh，冷卻后過(guò)100目篩備用；
(3)將玻璃纖維用2倍量的肥皂水浸泡20min后洗滌，晾干后用10%的鹽酸在50°C下浸泡30-40min，然后用去離子水洗滌烘干后備用； (4)將玻璃纖維短切后和稻殼灰、納米氧化鋅、獨(dú)居石粉末、硼酸酯偶聯(lián)劑混合研磨分散均勻，將硅酸鈉溶于水制成濃度為40-60%的溶液，將混合物加到硅酸鈉水溶液中加熱至50-60° C攪拌均勻形成漿料，再將步驟(2)制備的改性粉煤灰加到漿料中，攪拌均勻噴霧干燥即可制得。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:粉煤灰顆粒表面光滑，用酸氧化后表面較為粗糙，增大了比表面積，再經(jīng)錳和鐵摻雜后，團(tuán)聚在其表面，對(duì)汞具有良好的催化性能，能將汞氧化并且牢牢吸附在粉煤灰表面，并且自身也會(huì)再次氧化，使吸附劑的活性保持穩(wěn)定繼續(xù)發(fā)揮吸附作用，粉煤灰還含有豐富的金屬元素，在汞的吸附氧化方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，本發(fā)明還選用耐高溫的玻璃纖維進(jìn)行改性增大比表面積提高負(fù)載效果，從而發(fā)揮最大優(yōu)勢(shì)的吸附性，添加的玻璃纖維不僅對(duì)煙氣中的細(xì)顆粒物具有良好的控制性，還具有良好的抗硫性能，添加的稻殼灰、納米氧化鋅、獨(dú)居石粉末大大的增強(qiáng)了吸附劑的吸附性、殺菌性和耐磨性，提高了吸附劑的使用壽命，本發(fā)明制備的粉煤灰吸附劑能夠有效的變廢為寶，節(jié)約自然資源，并且能夠有效的降低尾氣中重金屬的含量，且材料易得，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0007]—種粉煤灰基重金屬吸附劑，由以下重量份的原料制成:粉煤灰40、硝酸鐵4、醋酸錳3、玻璃纖維13、硅酸鈉5、稻殼灰4、納米氧化鋅3、獨(dú)居石粉末5、硼酸酯偶聯(lián)劑0.3、去咼子水適量；
所述一種粉煤灰基重金屬吸附劑，由以下具體步驟制備制成:
(1)將粉煤灰用去離子水洗滌數(shù)次，然后在烘箱中于120°C下干燥4h，冷卻后將粉煤灰用2倍量的硝酸浸泡2h，之后在60° C的水浴鍋中水浴lh，再用去離子水洗滌至中性，烘干備用；
(2)將硝酸鐵和醋酸錳混合用3倍量的去離子水溶解攪拌均勻，再將步驟(I)制備的粉煤灰加到混合液中，在磁力攪拌器中加熱攪拌至干，然后放入干燥器中于120° C下干燥3h，最后研磨至細(xì)，并放入馬弗爐中在400° C下煅燒0.5h，冷卻后過(guò)100目篩備用；
(3)將玻璃纖維用2倍量的肥皂水浸泡20min后洗滌，晾干后用10%的鹽酸在50°C下浸泡30min，然后用去離子水洗滌烘干后備用；
(4)將玻璃纖維短切后和稻殼灰、納米氧化鋅、獨(dú)居石粉末、硼酸酯偶聯(lián)劑混合研磨分散均勻，將硅酸鈉溶于水制成濃度為40%的溶液，將混合物加到硅酸鈉水溶液中加熱至50° C攪拌均勻形成漿料，再將步驟(2)制備的改性粉煤灰加到漿料中，攪拌均勻噴霧干燥即可制得。
[0008]將制備的吸附劑用于脫汞性能評(píng)級(jí)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行試驗(yàn)，模擬煙氣流量為lL/min，進(jìn)口汞蒸汽濃度3mg/ m3，空氣速度為34000 h 1的實(shí)驗(yàn)條件下，汞的脫除率可達(dá)86%，脫硝率可達(dá)36%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種粉煤灰基重金屬吸附劑，其特征在于，由以下重量份的原料制成:粉煤灰40-50、硝酸鐵4-5、醋酸錳3-4、玻璃纖維13-15、硅酸鈉5_7、稻殼灰4_5、納米氧化鋅3_4、獨(dú)居石粉末5-6、硼酸酯偶聯(lián)劑0.3-0.5、去離子水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種粉煤灰基重金屬吸附劑，其特征在于，由以下具體步驟制備制成: (1)將粉煤灰用去離子水洗滌數(shù)次，然后在烘箱中于120°C下干燥4-5h，冷卻后將粉煤灰用2倍量的硝酸浸泡2-3h，之后在60° C的水浴鍋中水浴lh，再用去離子水洗滌至中性，烘干備用； (2)將硝酸鐵和醋酸錳混合用3-4倍量的去離子水溶解攪拌均勻，再將步驟(I)制備的粉煤灰加到混合液中，在磁力攪拌器中加熱攪拌至干，然后放入干燥器中于120° C下干燥3_4h，最后研磨至細(xì)，并放入馬弗爐中在400-600° C下煅燒0.5-lh，冷卻后過(guò)100目篩備用； (3)將玻璃纖維用2倍量的肥皂水浸泡20min后洗滌，晾干后用10%的鹽酸在50°C下浸泡30-40min，然后用去離子水洗滌烘干后備用； (4)將玻璃纖維短切后和稻殼灰、納米氧化鋅、獨(dú)居石粉末、硼酸酯偶聯(lián)劑混合研磨分散均勻，將硅酸鈉溶于水制成濃度為40-60%的溶液，將混合物加到硅酸鈉水溶液中加熱至50-60° C攪拌均勻形成漿料，再將步驟(2)制備的改性粉煤灰加到漿料中，攪拌均勻噴霧干燥即可制得。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種粉煤灰基重金屬吸附劑，由以下重量份的原料制成：粉煤灰40-50、硝酸鐵4-5、醋酸錳3-4、玻璃纖維13-15、硅酸鈉5-7、稻殼灰4-5、納米氧化鋅3-4、獨(dú)居石粉末5-6、硼酸酯偶聯(lián)劑0.3-0.5、去離子水適量；本發(fā)明制備的粉煤灰吸附劑能夠有效的變廢為寶，節(jié)約自然資源，并且能夠有效的降低尾氣中重金屬的含量，且材料易得，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
【IPC分類(lèi)】B01J31/32, B01D53/64, B01J20/24, B01D53/86, B01J20/30
【公開(kāi)號(hào)】CN105148864
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510549183
【發(fā)明人】鐘華, 梁明, 張兵
【申請(qǐng)人】安徽省含山縣天順環(huán)保設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月1日