[发明专利]改性铁基气相砷吸附剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种气相砷吸附剂及其制备方法与应用。涉及一种吸附材料及其制备方法与应用，特别涉及一种通过溶液浸渍制备吸附剂用于脱除气相砷。该气相脱砷吸附剂以活性氧化铝为载体，使用Mn盐以及Ce盐作为改性剂，使用浸渍法负载铁盐活性物质，经过热风干燥、活化焙烧后最终得到。本发明所提供的砷吸附剂主要应用于烟气中气相砷的吸附与脱除，气相砷吸附实验证实，该吸附剂的引入使得烟气中气相砷含量大幅度下降，对气相砷的捕集效率高。

技术领域

本发明涉及一种吸附材料及其制备方法与应用，特别涉及一种通过超声波辅助浸渍法制备铁基及改性铁基吸附剂，用于脱除气相砷。

背景技术

砷是环境中使人致癌最普遍、危害性最大的物质之一，所有砷的化合物均有毒性，长期接触会引发细胞中毒和毛细管中毒，还有可能导致肺癌、皮肤癌等。目前，工业砷的大气排放量约为195.0t/年，并随着人类活动的加剧，该排放量逐年增长。随着人们对环境保护的日益重视，环境法规的日渐严格，工业烟气中重金属砷的排放控制已经引起了国内外的广泛重视。

固体吸附剂吸附被认为是用于气相重金属吸附的有效措施之一，由于它具有处理量大、脱砷深度高以及对各种砷化物适应性高等优势，在脱除烟气中含砷化合物方面具有广阔的应用前景。

长期以来，人们重点关注水体中砷的吸附与脱除，如中国专利CN 102941057A(申请号201210450827.3)曾公开了一种用于脱除水体中无机三价砷的磁性复合吸附剂；中国专利CN 101176840A(申请号200610114389.8)曾公开了一种利用铁盐对赤泥进行改性制备脱砷吸附剂的方法，用作废水和饮用水除砷材料。

但是对工业生产烟气中气相砷的脱除关注不足，目前尚无针对气相砷的吸附剂，相关气相砷吸附剂的研发工作尚未开展。

发明内容

本发明的目的在于采用超声波辅助浸渍法制备了一种改性铁基吸附材料，并将其应用于气相砷得脱除。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

(1)配置三价铁盐作为前驱物，使用柠檬酸作为分散剂，使用Mn盐/Ce盐作为改性剂，使用氢氧化钠溶液调节浸渍液pH至8左右得到浸渍溶液；使用活性氧化铝颗粒为吸附剂载体，在一定温度下进行超声波浸渍。

(2)对浸渍结束后的载体与浸渍溶液进行抽滤尽干，对滤尽后的样品进行干燥与去离子水洗涤。

(3)取出洗涤后的样品进行焙烧处理，得到改性铁基气相砷吸附剂。

本发明提供的气相砷吸附剂制备方法的有益效果是：用于含砷烟气中气相砷的吸附处理，使得烟气中的气相砷含量大幅度下降，吸附剂制备方法简单，对烟气中的气相砷捕集效率高，易于工业规模推广。

具体实施方式

下面结合具体对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。

所述原材料如无特殊说明均能从公开商业途径而得。所述方法如无特别说明均为常规方法。

实施例1：

对颗粒状的活性氧化铝载体进行醇洗，去除载体表面的杂质，对醇洗后的载体在150℃下进行热风干燥，干燥时间3小时。配置50wt.％的硝酸铁溶液，按硝酸铁与柠檬酸的质量比为1∶0.01添加柠檬酸分散剂，按2％摩尔比添加改性剂硝酸锰，对该溶液在50℃的水浴环境下进行加热搅拌20分钟。称量20g的活性氧化铝载体倒入80mL的溶液中进行超声波浸渍，设置超声波振荡器水温30℃，超声波功率100％，浸渍4h后取出。将浸渍后的样品倒入布氏漏斗中进行抽滤尽干。将抽滤尽干的样品置于热风干燥箱中进行初步干燥，干燥条件为115℃干燥12h。取出干燥后的样品进行焙烧活化，具体参数为700℃，4h。

所得吸附剂样品记为A1。

实施例2：