[发明专利]一种粉煤灰脱汞及脱汞液净化的方法

说明书

本发明提供一种粉煤灰脱汞及脱汞液净化的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将粉煤灰与水混合浸出，固液分离后得到脱汞液和低汞粉煤灰；(2)向所述脱汞液中加入铝酸盐，混合后向所述脱汞液中通入二氧化碳气体并调节pH，反应后固液分离得到净化后的溶液。所述方法脱汞率高，工艺简单，成本低，能耗低，可有效提升粉煤灰的利用率。

技术领域

本发明属于固废及废液脱汞领域，涉及一种粉煤灰脱汞及脱汞液净化的方法。

背景技术

粉煤灰是燃煤高温燃烧后产生的飞灰，目前已成为我国产生量最大的单一固体废弃物。由于粉煤灰中含有一定量的重金属汞，限制了其应用。因此，亟需开发粉煤灰中汞的高效脱除方法。

目前，科研人员主要是采用高温汽化的方法脱除粉煤灰中的汞。如CN108607501A公开了一种飞灰脱汞方法及其脱汞系统：首先将锅炉燃烧后的飞灰和溴化物固体放入烧杯中，并加入去离子水进行溶解与搅拌，制得第一飞灰改性剂。将其干燥后，放入球磨机中研磨，制得第二飞灰改性剂；将第二飞灰改性剂置于固定床中，作为含汞气体的吸附剂。但这种粉煤灰脱汞方法工艺复杂，且需采用高温汽化分离的方法，能耗高，成本高。开发工艺简单且成本低廉的粉煤灰低温湿法脱汞新方法，是目前粉煤灰资源化利用迫切需要解决的问题。

粉煤灰湿法脱汞后，其中的汞转移到脱汞液中，为避免产生二次污染，对脱汞液进行净化处理是十分必要的。对于进入液相中微量汞的脱除，传统方法主要有化学沉淀法、金属还原法、活性炭吸附法、离子交换法、电解法和微生物法等。化学沉淀法是应用最普遍的除汞方法，但其主要应用于较高浓度的含汞废液的处理，对低浓度含汞废液处理不彻底。金属还原法通常采用金属铁或金属锌将溶液中的汞离子还原为金属汞而除去。该方法可直接回收金属汞，但脱汞不完全，需和其他方法结合使用。活性炭吸附法操作复杂、成本高、水质波动易导致超标。离子交换法易受水中杂质的影响，且受到交换树脂品种、产量和成本的限制。电解法不适于处理低浓度的含汞废液，且电耗较大，投资成本高，易产生汞蒸汽。微生物法较适宜处理低浓度含汞废液，但由于存在菌体流失、菌种抗汞能力弱等问题，制约了其工业化应用。因此，如何克服现有含汞废液处理方法的不足，研究高效、环保的低浓度含汞废液处理方法就成为亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种粉煤灰脱汞及脱汞液净化的方法，所述方法脱汞率高，工艺简单，成本低，能耗低，可有效提升粉煤灰的利用率。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种粉煤灰脱汞及汞液净化的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将粉煤灰与水混合浸出，固液分离后得到脱汞液和低汞粉煤灰；

(2)向所述脱汞液中加入铝酸盐，混合后向所述脱汞液中通入二氧化碳气体并调节pH，反应后固液分离得到净化后的溶液。

本发明中，通过对粉煤灰中汞形态分析发现：粉煤灰中有部分汞是可溶性和微溶性的汞。通过简单的水浸即可脱除80％以上的汞；此外，由于粉煤灰中其他的有效组分(SiO₂、Al₂O₃等)大部分以不溶性形式存在，因此水浸工艺不会对粉煤灰中的有效成分产生显著影响，对粉煤灰的后续利用影响甚微。

具体的，本发明中的粉煤灰为常规煤燃烧工艺得到的，粉煤灰中的汞含量很低，为ppm级。其中Hg多以氯化汞、硫酸汞等可溶性或微溶性汞形态存在。同时，通过分析发现：粉煤灰中的Hg多以单独化合物的形态赋存于粉煤灰颗粒的表面，而并非如本领域普通技术人员所认为的赋存在粉煤灰微珠内部。在上述条件的基础上，可采用水浸工艺去除大部分的Hg。

本发明中，为避免进入脱汞液中的汞造成二次污染，本发明通过向脱汞液中加入铝酸盐并通入二氧化碳气体的方法原位生成无定形态水合氧化铝，该产物具有很大的比表面及孔容，且表面含有大量羟基(OH^-)，可有效吸附脱汞液中的汞离子，实现脱汞液的净化。