[发明专利]一种磁性尖晶石型吸附剂的制备方法、产品及应用

说明书

本发明涉及一种磁性尖晶石型吸附剂的制备方法、产品及应用，属于汞吸附技术领域，制备方法为：在容器中加入去离子水，将醋酸锰、醋酸钴和硝酸铁溶于去离子水中，得溶液A；向溶液A中加入无水柠檬酸，搅拌均匀，得溶液B；在容器中搅拌溶液B并加热至溶液B蒸干，得湿凝胶，将湿凝胶烘干并研磨成粉，得前驱体C；将前驱体C放入马弗炉中诱发自燃烧，得初始样D；将初始样D放至马弗炉中，焙烧，得到尖晶石型锰钴铁脱汞吸附剂，本发明具有制备得到的产品杂质低，纯度高，经济性好，气态零价汞吸附能力强，磁场响应能力高的特点。

技术领域

本发明涉及一种磁性尖晶石型吸附剂的制备方法、产品及应用，属于汞吸附技术领域。

背景技术

化石燃料燃烧会导致60％的人为源汞释放。由于汞具有生物毒性以及生物累积性，近年来燃煤烟气中汞的排放与控制受到了极大的关注。研究显示，我国对燃煤产生的汞及其控制一直处于较弱的水平。大量含汞物质，通过各种途径进入大气或水体中，产生相当严重的环境污染问题，而汞难以降解，导致它们在自然环境中长期存在，并通过食物链富集威胁人类的身体健康。因此，控制汞污染应当引起人们的关注。燃煤烟气中，汞主要以气态元素汞(Hg⁰)、气态氧化态汞(Hg²⁺)和颗粒态汞(Hg^p)存在，其中Hg^p、Hg²⁺易被现有的空气污染控制设备(APCDs)去除，而Hg⁰具有高挥发性、低水溶性等特点，能以相对稳定的形态存在于大气环境中，难以脱除，是燃煤烟气脱汞的难点，因此我国燃煤电厂汞污染控制的核心就是控制燃煤烟气中零价汞的排放。

活性炭喷射技术被认为是最成熟、可靠的脱汞技术，已经有了工业试验、示范，甚至商业应用业绩，但由于其吸附剂价格高昂不可循环利用、脱汞产物抛弃、且影响飞灰，只能转移气相污染物进灰渣或脱硫废水，不能回收治理，且对脱硫、除尘等下游环保设施存在不利影响，因而未能广泛有效推广，国外不少设施也处于半停运状态。因此探索一种具有赋磁特性且可回收的新型脱除剂，可真正的实现污染物汞的脱除，有利于提高我国的汞污染控制水平。而在赋磁方面，目前可选作磁核的材料有金属(Fe、Co、Ni等)，合金(Fe-Co、Fe-Ni等)，铁氧化物(FeO、γ-Fe₂O₃、Fe₃O₄等)或尖晶石铁氧体MFe₂O₄(M＝Co、Mn、Cu、Zn、Fe、Ni、Mg等)。其中尖晶石铁氧体具有高吸附活性、稳定的晶体结构以及强磁响应性，并且可直接用作吸附剂，不需要表面改性或官能化。

发明内容

本发明的目的：提供一种吸附气态零价汞的磁性尖晶石型吸附剂的制备方法、产品及应用，本发明具有制备得到的产品杂质低，纯度高，经济性好，气态零价汞吸附能力强，磁场响应能力高的特点。

本发明的技术方案：

一种磁性尖晶石型吸附剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤:

(a)在容器中加入去离子水，将醋酸锰、醋酸钴和硝酸铁溶于去离子水中，得溶液A；

(b)向溶液A中加入无水柠檬酸，搅拌均匀，得溶液B；

(c)在容器中搅拌溶液B并加热至溶液B蒸干，得湿凝胶，将湿凝胶烘干并研磨成粉，得前驱体C；

(d)将前驱体C放入马弗炉中诱发自燃烧，得初始样D；

(e)将初始样D放至马弗炉中，焙烧，得到尖晶石型锰钴铁脱汞吸附剂。

优选的，步骤(a)中，将醋酸锰、醋酸钴、硝酸铁按化学计量比Mn:Co:Fe＝0.5:0.5:2溶于去离子水。

优选的，步骤(b)中，无水柠檬酸加入量与溶液A中Fe物质的量化学计量比为1:(0.6–1.8)。