[发明专利]氧化铝载体铁酸钙微晶体重金属固化剂的制备方法及产品

说明书

本发明公开了一种氧化铝载体铁酸钙微晶体重金属固化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：S1选择块状的氧化铝为原料，经破碎、研磨，筛分出所需粒径范围的氧化铝颗粒；S2将Fe、Ca粉末与所述氧化铝颗粒混合，并在恒温管式炉中高温煅烧，至所述氧化铝颗粒表面生成一层均匀的铁酸钙，冷却后得到所述重金属固化剂；所述Fe、Ca粉末为含有Fe₂O₃和CaO的粉末。本发明还公开一种氧化铝载体铁酸钙微晶体重金属固化剂。本发明以氧化铝颗粒为载体，并采用Fe₂O₃和CaO作为固化剂的活性组分，通过物理掺混‑高温煅烧制备所需吸附剂，操作简单，且复合吸附剂集成多种活性组分，解决了固化剂固化效率低和多种重金属协同脱除的技术问题。

技术领域

本发明属于有机危废气化气中重金属固化剂技术领域，更具体地，涉及一种氧化铝载体铁酸钙微晶体重金属固化剂的制备方法及产品。

背景技术

有机固废的热解、气化是实现有机固废资源化利用最有效的方式，然而有机固废的成分复杂，含有As、Pb、Cd、Cr、Hg等有显著生物毒性的元素。按挥发特性，Hg属于易挥发类重金属，As、Cd、Pb属于半挥发类重金属，Cr属于难挥发类，采用重金属固化剂是控制重金属释放的主要方式。有机固废热解气化过程中，～30％的As、～20-30％的Pb、少量的Cr、13-25％的Cd释放到烟气中。挥发性Hg的排放形式可分为单质汞(Hg0)、氧化态汞(Hg²⁺)和颗粒态汞(Hg^P)，生物毒性Hg²⁺Hg¹⁺Hg⁰,氧化态汞(Hg²⁺)性质活泼容易被飞灰或水吸附，而单质汞(Hg⁰)不活泼、不溶于水，最难脱除。排放的砷主要以As³⁺和As⁵⁺形式存在，毒性As³⁺As⁵⁺，容易和飞灰中钙、铝、铁化合物结合；排放的铅有PbCl₂、PbSO₄、PbO，主要以Pb²⁺形式存在，容易和飞灰硅铝化合物的Si-O和Al-O键结合；Cd主要分布在布袋飞灰中，易与CaO等结合，Cd富集的飞灰粒径峰值～40um。不挥发性Cr部分释放到烟气中，主要分布在布袋飞灰中，Cr富集的飞灰粒径峰值～200um。此外，气化气中的HCl、H₂O、SO₂等对重金属的固化具有显著影响。

寻找清洁、高效、廉价、环保的固化剂，是目前国内外研究有机固废气化过程中重金属控制的热点；目前针对有机固废热解气化中重金属释放的问题，国内主要采取添加某种重金属的固化剂方式，不能同时脱除多种重金属，有机固废的热解气化是有机固废资源化利用的主要方向，因此针对有机固废热解气化开发复合型高效重金属固化剂，是现实需要；并且单一重金属的固化剂大量应用于城市生活垃圾焚烧，由于有机固废气化气为还原性气氛，气体中含有大量酸气，影响重金属的固化，传统单一固化剂固化重金属效率低、综合成本高、难于回收，限制了该技术的推广，有机固废多工况热解气化重金属协同脱除是个难题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种氧化铝载体铁酸钙微晶体重金属固化剂的制备方法及产品，通过物理掺混-高温煅烧制备所需吸附剂，操作简单，且复合吸附剂集成多种活性组分，解决了固化剂固化效率低和多种重金属协同脱除的技术问题。

为了实现本发明的技术目的，按照本发明的一个方面，提供一种氧化铝载体铁酸钙微晶体重金属固化剂的制备方法，该方法包括下列步骤：

S1选择块状的氧化铝为原料，经破碎、研磨，筛分出所需粒径范围的氧化铝颗粒；

S2将Fe、Ca粉末与所述氧化铝颗粒混合，并在恒温管式炉中高温煅烧，至所述氧化铝颗粒表面生成一层均匀的铁酸钙，冷却后得到所述重金属固化剂；所述Fe、Ca粉末为含有Fe₂O₃和CaO的粉末。