[发明专利]一种印尼油砂尾砂脱汞吸附剂的制备方法

说明书

本发明提供了一种印尼油砂尾砂脱汞吸附剂的制备方法，用印尼油砂尾砂做原料，将其经高温灼烧、加水消解制备得到油砂尾砂脱汞吸附剂，所制得的油砂尾砂脱汞吸附剂具有一定的吸汞率，且在其制备过程中加入强氧化剂后吸汞率大大提高，当加入的强氧化剂的质量百分数达到1％时，所制得的油砂尾砂脱汞吸附剂的吸汞率将达到95％以上，本发明提供的油砂尾砂脱汞吸附剂的制备方法简单，制作过程无二次污染，其吸附汞的吸附率高，同时又实现了油砂尾砂的资源化利用，解决了油砂尾砂这一危害较大的固体废弃物的处理难题，同时产生了极大的经济价值和环保效益。

技术领域

本发明涉及脱汞吸附剂领域，具体涉及一种印尼油砂尾砂脱汞吸附剂的制备方法。

背景技术

重金属汞是一种对生态环境和人体健康危害极大且毒性很强的污染物，其挥发性、持久性和生物累积效应会对生物神经系统产生严重危害，汞一旦引入环境中便很难消除，因而成为人们研究的热点。现阶段全球汞污染的主要原因是人为排放，而其中以燃煤排放为主。目前，全球每年人为向大气中排放汞的总量为4000t左右，而燃煤烟气中汞的排放量可占到总排放量的33％。燃煤烟气中汞的浓度一般为1～20μg/m³，其主要以三种形态存在，分别为：元素态Hg⁰、氧化态Hg²⁺(主要为HgCl₂)以及颗粒态汞Hg^p。氧化态Hg²⁺可溶于水，大部分可以在烟气湿法脱硫或脱硝过程中被去除，颗粒态汞Hg^p则可以在电除尘或布袋除尘装置中随飞灰一起被去除，元素态Hg⁰在燃煤烟气中的含量为20％～50％，其以气相形式存在，热力学性质稳定，在低温时不易被氧化，且不溶于水，利用普通的物理化学方法难以脱除。

目前，常见的燃煤烟气脱汞控制技术主要有：吸附剂喷入、烟气净化装置除汞、洗选煤技术和等离子体技术，其中吸附剂法喷入技术是脱除烟气中元素态Hg⁰的主要方法。燃煤烟气脱汞吸附剂主要包括：活性炭或改性活性炭吸附剂、粉煤灰或改性粉煤灰、矿物类吸附剂、钙基吸附剂和金属及其化物等五大类。其中，活性炭脱汞效果较好，但较高的成本限制了其应用。而钙基吸附剂(CaO、Ca(OH)₂、CaCO₃、CaSO₄·H₂O等)价格低廉，而且在烟气脱硫中己经广泛用于，如果在烟气脱汞方面也有所突破，那么钙基吸附剂将得到更加广泛的应用。研究表明，Ca(OH)₂对HgCl₂的吸附效率可达到85％，在100℃时CaO同样也可以很好地吸附HgCl₂，但是对元素态Hg⁰的吸附效率都很低，如果钙基吸收剂在脱除单质汞方面达到较高的效率，则对实现烟气中多种污染物同时脱除具有重要意义。

油砂是石油资源的一种重要补充能源，随着石化资源的日益枯竭其开采利用显得尤为必要。通常油砂中含有沥青5％～30％、水1％～10％和砂粒等固体物质70％～90％，但是油砂在分离之后，对沥青加以利用的同时剩余了大量的尾砂，大量的尾砂堆积不仅占用土地、污染环境，更是对资源的一种浪费，故需对剩余的尾砂加以合理利用。

印尼是世界上油砂资源十分丰富的国家之一，印尼苏拉威西省布顿岛地区的三叠系油砂资源储量达3×10¹⁰吨以上。印尼的油砂资源分布于其东南部的布敦岛一带，整个矿区长度75km左右，平均宽度2.5km，矿层平均厚度28m，最大厚度达45m，埋藏深度较浅，大多数位于地表以下300m以内的浅层区。印尼油砂矿资源储量极大，含油率较高，开采条件好，多数地区适宜大规模露天开采。布敦岛四面环海，地理位置十分优越而且政府鼓励投资开发，政策扶持措施好，总的来说印尼油砂资源有着非常巨大的开发潜力。而印尼油砂尾砂(油砂萃取沥青后剩下的残渣)由于含有大量的钙盐，所以可利用其丰富的钙含量将其合成钙基脱汞吸附剂，同时可解决尾砂的处理难题。

发明内容