[发明专利]一种高岭土基复合重金属添加剂的制备方法及其产品

说明书

本发明公开了一种高岭土基复合重金属添加剂的制备方法，该方法包括下列步骤：S1：选择高岭土为原料，经破碎、研磨，制备高岭土粉末，将该高岭土粉末充分浸没于碱性溶液，过滤、烘干得到碱改性高岭土；所述碱性溶液为Ca(OH)₂、NaOH、KOH等一种或多种溶液；S2：将Fe、Ca粉末与所述碱改性高岭土混合，搅拌均匀并进行高温煅烧，生成氧化铁、氧化钙晶体，待冷却得到所需添加剂。本发明还公开了一种高岭土基复合重金属添加剂。本发明选择碱改性高岭土粉末作为添加剂主料，选择铁、钙粉末作为辅料，通过物理掺混‑高温煅烧制备所需添加剂，操作简单，且复合添加剂集成多种活性组分，由此解决固化添加剂固化效率低和多种重金属协同固化的技术问题。

技术领域

本发明属于有机固废气化气中重金属添加剂技术领域，更具体地，涉及一种高岭土基复合重金属添加剂的制备方法及其产品。

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，限制了该技术的应用。有机危废含有几乎全部重金属，其中Cd含量为160mg/kg、As含量为89.4-135mg/kg、Pb含量为43.6-598mg/kg、Hg含量为0.75-7.9mg/kg。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。

采用添加剂将有机固废中的有害物质固化在底渣中是实现有机固废清洁化利用的有效方式。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。排放的砷主要以As³⁺和As⁵⁺形式存在，毒性As³⁺As⁵⁺，容易与钙、铝、铁化合物结合；排放的铅有PbCl₂、PbSO₄、PbO，主要以Pb²⁺形式存在，容易与硅铝化合物的Si-O和Al-O键结合；Cd易与CaO等结合。此外，气化气中的HCl、H₂O、SO₂等对重金属的固化具有显著影响。

目前针对有机固废热解气化中重金属固化的上述问题，研究者主要采取添加某种重金属的添加剂方式，不能同时固化多种重金属，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添加剂，是现实需要。寻找清洁、高效、廉价、环保的添加剂，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；传统单一固化添加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固化是个难题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种高岭土基复合重金属添加剂的制备方法及其产品，选择碱改性高岭土粉末作为添加剂主料，选择铁、钙粉末作为辅料，通过物理掺混-高温煅烧制备所需添加剂，操作简单，且复合添加剂集成多种活性组分，由此解决固化添加剂固化效率低和多种重金属协同固化的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种高岭土基复合重金属添加剂的制备方法，该方法包括下列步骤：

S1：选择高岭土为原料，经破碎、研磨，制备高岭土粉末，将该高岭土粉末充分浸没于碱性溶液，过滤、烘干得到碱改性高岭土；所述碱性溶液为Ca(OH)₂、NaOH、KOH等一种或多种溶液；

S2：将Fe、Ca粉末与所述碱改性高岭土混合，搅拌均匀并进行高温煅烧，生成氧化铁、氧化钙晶体，待冷却得到所需添加剂。

进一步地，所述添加剂中，铁、钙、硅、铝的元素质量比为0.1～0.15:0.1～0.2:1：1。

进一步地，所述高岭土粉末粒径范围小于0.1mm。

进一步地，所述碱性溶液的pH大于10。