洁净煤技术

作者：朱晓蕾, 杨建平, 李海龙, 赵永椿, 张军营

关键词：汞脱除,煤燃烧,飞灰,磁性沸石,脱硫废水,吸附动力学

煤燃烧是全球最主要的人为汞排放源，燃煤电厂含汞脱硫废水大量排放对人类健康和生态环境造成严重威胁，亟需开发高效、经济的脱硫废水汞离子脱除技术。对燃煤副产物飞灰进行活化后提取铝硅矿物，并利用飞灰中的铁质矿物制备了磁性沸石汞吸附剂，解决吸附剂吸附汞后难以从废水中分离，造成汞二次释放问题。采用BET、XRD、TEM等表征手段对合成的磁性沸石进行表征分析，系统研究了固液比、溶液初始pH、振荡时间等参数对磁性沸石汞离子吸附性能的影响，对磁性沸石吸附汞离子过程进行动力学研究，结果表明合成的磁性沸石为球形核壳结构，磁核被沸石均匀包裹，磁性沸石的比表面积为4.46 m2/g，最可几孔径为18.25 nm，属于介孔范围，磁性沸石表现出磁化滞后，其矫顽力约10 000 A/m，可通过外加磁场从脱硫废水中分离。试验最佳吸附条件为固液比5 g/L、最佳初始pH为5、振荡时间90 min，在此条件下Hg2+脱除率达92%。动力学研究结果表明，准一级动力学模型能较准确描述Hg2+吸附量随时间的变化，拟合的平衡吸附容量为23.24 mg/g，优于商业活性炭汞吸附剂。磁性沸石对脱硫废水中汞离子具有良好的脱除性能，为燃煤飞灰的精细化利用提供了新的思路。

来源：2022年第10期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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