CN113274977A - 用于去除水中Hg（Ⅱ）的除汞吸附剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及除汞吸附剂领域，公开了一种用于去除水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂及其制备方法与应用，该除汞吸附剂中含有气化渣活化炭和负载在所述气化渣活化炭上的改性剂；所述气化渣活化炭由气化渣依次经炭灰分离和活化得到，所述改性剂含有卤族元素和巯基。本发明提供的技术方案利用煤气化废渣制备去除废水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂，不仅低成本的得到了具有优异吸附效果的除汞吸附剂，同时，提高了气化废渣的附加价值，实现了固废资源的回收利用，制备工艺流程短、方法简单、可行性高，实现了良好的经济效益和环保效益，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及除汞吸附剂领域，具体地涉及一种用于去除水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂及其制备方法与应用。
背景技术
煤气化技术的应用是我国能源战略的重要一环，是现代煤化工产业的源头，然而该技术广泛应用的同时也会带来严重的固废污染。
煤气化废渣就地堆放不仅占用大量珍贵的土地资源，同时废渣中大量的无机物、重金属离子极难降解，致使土地无法耕种，而且大型渣场还影响当地的地质环境，存在山体滑坡的隐患。通过填埋或堆存等方式处理成本高，环境问题突出。因此，研究煤气化废渣减量化、资源化利用技术不仅可以降低企业处理成本，还能解决严峻的生态问题，是经济效益和环保效益兼得的关键所在。
汞(Hg)是元素周期表中第80号元素，属于过渡金属元素，并且在常温下唯一呈液态的金属元素。汞是一种剧毒物质，是环境中毒性最强的重金属元素之一，有毒的价态为一价和二价，且可以转变为剧毒的甲基汞，各种汞化合物的毒性差别很大，汞的毒性持续时间很长，无机汞中的升汞是剧毒物质；有机汞中的甲基汞进入人体很容易被吸收，不易降解，排泄很慢，特别是容易在脑中积累，毒性最大。有研究表明，只有Hg(Ⅱ)对汞的甲基化才是有效的，Hg(Ⅱ)浓度越高，对汞的甲基化越有利，进入水中其它各形态的汞都要转化为Hg(Ⅱ)才能发生甲基化。根据报告估计年全球汞排放量(包括自然和人为排放)大约5500吨。因此，如何制备得到一种具有高吸附能力的去除水中Hg(Ⅱ)的吸附剂具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用气化渣制备去除水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂的方法，以期以较低成本得到具有高Hg(Ⅱ)吸附能力的吸附剂，并同时实现固废资源的有效回收利用。
基于目前气化渣(煤气化废渣或煤气化渣)利用价值较低和利用困难等问题，本发明的发明人经过大量研究发现，气化炉渣中的残余炭与原料炭相比，残余炭的比表面积和平均孔径更大，将其作为碳源进行活化，并经过特定的改性剂进行特定手段的改性，可制备得到除汞吸附剂，该吸附剂具有较高的Hg(Ⅱ)吸附能力，不仅解决了煤气化渣利用价值较低和利用困难的技术难题，同时可低成本的制备得到吸附效果优异的除汞吸附剂，同时实现了良好的经济效益和环保效益，由此，提供了本发明。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于去除水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂，该除汞吸附剂中含有气化渣活化炭和负载在所述气化渣活化炭上的改性剂；
所述气化渣活化炭为由气化渣依次经炭灰分离和活化得到，所述改性剂含有卤族元素和巯基；
以所述除汞吸附剂的总重量为基准，所述气化渣活化炭的含量为89.5-99.5％，所述卤族元素的含量为0.2-10重量％，所述巯基的含量为0.02-1重量％。
本发明第二方面提供一种制备用于去除水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂的方法，该方法包括：
(1)将气化渣进行炭灰分离，得到气化渣碳粉；
(2)将所述气化渣碳粉进行活化，得到气化渣活化炭；
(3)将所述气化渣活化炭与改性剂溶液依次进行混合、固液分离和干燥，得到所述除汞吸附剂，所述改性剂溶液中含有卤族元素和巯基；
所述气化渣活化炭与所述改性剂溶液的用量，使得得到的所述除汞吸附剂中，以所述除汞吸附剂的总重量为基准，所述气化渣活化炭的含量为89.5-99.5重量％，所述卤族元素的含量为0.2-10重量％，所述巯基的含量为0.02-1重量％。
本发明第三方面提供由前述方法制备得到的用于去除水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂。
本发明第四方面提供前述除汞吸附剂在去除水中Hg(Ⅱ)中的应用。
与现有技术相比，本发明至少具有如下优势：
本发明提供的技术方案利用煤气化废渣制备去除废水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂，不仅低成本的得到了具有优异吸附效果的除汞吸附剂，同时，提高了气化废渣的附加价值，实现了固废资源的回收利用，制备工艺流程短、方法简单、可行性高，能够取得良好的经济效益和环保效益，具有广阔的应用前景。
本发明的其它特征和优点将通过随后的具体实施方式部分予以详细描述。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
根据本发明，微孔指孔径＜2nm的孔；介孔指孔径为2-50nm的孔；大孔指孔径＞50nm的孔。
根据本发明，除非有特别说明为微孔比表面积或介孔比表面积，剩余的所述比表面积均指物质的总比表面积。
如前所述，本发明的第一方面提供了一种用于去除水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂，该除汞吸附剂中含有气化渣活化炭和负载在所述气化渣活化炭上的改性剂；
所述气化渣活化炭为由气化渣依次经炭灰分离和活化得到，所述改性剂含有卤族元素和巯基；
以所述除汞吸附剂的总重量为基准，所述气化渣活化炭的含量为89.5-99.5％，所述卤族元素的含量为0.2-10重量％，所述巯基的含量为0.02-1重量％。
根据本发明，在所述除汞吸附剂中，所述巯基与所述气化渣活化炭表面基团形成化学键而键合在气化渣活化炭表面存在于所述除汞吸附剂中，其可通过傅里叶变换红外吸收光谱表征。
根据本发明，所述卤族元素包括氟、氯、溴和碘。
优选地，以所述除汞吸附剂的总重量为基准，所述气化渣活化炭的含量为94.9-98.95重量％，所述卤族元素与所述巯基的总含量为1.05-5.1重量％，更优选地，所述气化渣活化炭的含量为95.5-98.5重量％，所述卤族元素与所述巯基的总含量为1.5-4.5重量％，本发明的发明人发现，特别的具有前述优选范围组成的除汞吸附剂具有更优的除Hg(II)能力。
优选地，在所述除汞吸附剂中，所述卤族元素与所述巯基的含量重量比为1：0.02-0.5，本发明的发明人发现，特别控制所述卤族元素与所述巯基的含量重量比在前述优选范围内得到的除汞吸附剂的具有更优的除Hg(II)能力。
优选地，所述改性剂含有的卤族元素为溴元素和碘元素，且溴元素与碘元素的含量摩尔比为1：0.1-10，由此，得到的除汞吸附剂的具有更优的吸附Hg(II)能力。
优选地，所述除汞吸附剂的总比表面积≥300m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为50-55％，平均孔径为3.2-4nm。
根据本发明，所述气化渣活化炭为由气化渣依次经炭灰分离和活化得到。
优选地，所述气化渣活化炭的总比表面积≥250m2·g-1，微孔比表面积为100-450m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为40-55％，孔体积为0.1-0.4cm3/g，孔体积指介孔、微孔和大孔的总体积。
优选地，所述气化渣的碳含量≥15重量％，总比表面积≥150m2·g-1。根据本发明，所述气化渣指煤气化产生的煤气化废渣，本发明对所述气化渣的来源没有限制。
优选地，所述炭灰分离的方法为水介旋流重选。
优选地，所述活化的条件包括：在活化剂存在下进行，活化温度为800-950℃，活化时间为0.5-3h。
优选地，所述活化剂为水蒸气。本发明对所述活性剂的用量没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行合理的选择和调整。
根据本发明一种特别优选的具体实施方式，所述除汞吸附剂中含有气化渣活化炭和负载在所述气化渣活化炭上的改性剂，所述气化渣活化炭为由气化渣依次经炭灰分离和活化得到，所述改性剂含有卤族元素和巯基；以所述除汞吸附剂的总重量为基准，所述气化渣活化炭的含量为94.9-98.95重量％，所述卤族元素与所述巯基的总含量为1.05-5.1重量％，所述卤族元素与所述巯基的含量重量比为1：0.02-0.5，所述卤族元素为溴元素和碘元素，且溴元素与碘元素的含量摩尔比为1：0.1-10。本发明的发明人发现，特别具有前述优选组成的除汞吸附剂对Hg(Ⅱ)具有更优异的吸附效果，在室温条件下，待处理溶液中的Hg(Ⅱ)初始浓度为50-100mg/L，初始溶液pH值为4-8，所述除汞吸附剂的投加量为2-3g/L(相对于1L的待处理溶液，所述除汞吸附剂的投加量2-3g)，10min后Hg(Ⅱ)去除率能够达97重量％以上，例如为99.51重量％。
如前所述，本发明第二方面提供一种制备用于去除水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂的方法，该方法包括：
(1)将气化渣进行炭灰分离，得到气化渣碳粉；
(2)将所述气化渣碳粉进行活化，得到气化渣活化炭；
(3)将所述气化渣活化炭与改性剂溶液依次进行混合、固液分离和干燥，得到所述除汞吸附剂，所述改性剂溶液中含有卤族元素和巯基；
所述气化渣活化炭与所述改性剂溶液的用量，使得得到的所述除汞吸附剂中，以所述除汞吸附剂的总重量为基准，所述气化渣活化炭的含量为89.5-99.5重量％，所述卤族元素的含量为0.2-10重量％，所述巯基的含量为0.02-1重量％。
优选地，在步骤(1)中，所述气化渣的碳含量≥15重量％，比表面积≥150m2·g-1。
优选地，在步骤(1)中，通过所述炭灰分离得到的所述气化渣碳粉的碳含量≥75重量％，总比表面积≥200m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为40-50％。
更优选地，所述气化渣碳粉的碳含量≥80重量％。
优选地，在步骤(1)中，所述碳灰分离的方法为水介旋流重选，本发明对所述水介旋流重选的具体条件没有特别限制，只要能够得到具有相应结构参数如碳含量、粒径、比表面积的气化渣碳粉即可。
根据本发明，步骤(2)得到的所述气化渣活化炭的总比表面积≥250m2·g-1，微孔比表面积为100-450m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为40-55％，孔体积为0.1-0.4cm3/g，孔体积指介孔、微孔和大孔的总体积。
优选地，在步骤(2)中，所述活化的条件包括：在活化剂存在下进行，活化温度为800-950℃，活化时间为0.5-3h。发明人发现，采用该活化条件，有利于活化料(即气化渣活化炭)的孔道发育，得到孔道分布更优，更有利于吸附Hg(II)的气化渣活化炭。
根据本发明，所述活化剂可以为碱性物质、二氧化碳或水蒸气，但是，优选地，在步骤(2)中，所述活化剂为水蒸气，由此，缩短工艺流程(免洗涤)，降低了活化温度，提高活化效率，并且降低了设备要求。
根据本发明，在步骤(3)中，本发明对所述改性剂溶液中的溶质的具体种类没有特别限制，只要含有所述卤族元素和巯基即可，例如可以为KBr、KI、二硫代羧酸等。
根据本发明，对所述改性剂溶液的浓度没有特别限制，只要能够得到具有上述组成的除汞吸附剂即可，优选地，所述卤族元素和巯基的质量浓度各自独立地为1-10％。
根据本发明，本发明对所述改性剂溶液的溶剂没有特别限制，只要能够使得含有卤族元素和巯基的溶质充分溶解即可，例如可以为水。
根据本发明，所述改性剂溶液可以为一种同时含有卤族元素和巯基的溶液，也可以为至少两种同时含有卤族元素和巯基和/或至少两种分别含有卤族元素和巯基的溶液。
优选地，在步骤(3)中，所述混合的条件包括：温度为50-80℃，时间为6-24h。发明人发现，在此混合条件下，改性剂在气化渣活化炭的负载效率更高，改性效果更好。
根据本发明一种优选的具体实施方式，在步骤(3)中，所述混合在水浴的条件下进行，例如在水浴锅中进行。
根据本发明所述的方法，在步骤(3)中，在进行固液分离之前，还包括将混合所得物料进行洗涤，本发明对进行洗涤的洗涤液体没有限制，可以根据需要进行选择，例如为蒸馏水。
根据本发明所述的方法，本发明对所述固液分离的具体操作没有特别限制，可以采用本领域现有的固液分离分离操作进行。
根据本发明一种优选的具体实施方式，所述固液分离采用过滤进行，所述过滤的条件包括：过滤至滤液的pH值为6-8。
优选地，在步骤(3)中，所述干燥包括依次进行第一恒温干燥和第二恒温干燥，所述第一恒温干燥的条件包括：温度为60-80℃，时间为4-7h；所述第二恒温干燥的条件包括：温度为100-120℃，时间为1-4h。发明人发现，采用前述分段干燥的方式，能够获得更好的改性效果。
根据本发明第二方面所述的方法，优选地，所述气化渣活化炭与所述改性剂溶液的用量，使得得到的所述除汞吸附剂中，以所述除汞吸附剂的总重量为基准，所述气化渣活化炭的含量为94.9-98.95重量％，所述卤族元素与所述巯基的总含量为1.05-5.1重量％。
根据本发明第二方面所述的方法，优选地，在所述除汞吸附剂中，所述卤族元素与所述巯基的含量重量比为1：0.02-0.5。
根据本发明第二方面所述的方法，优选地，在所述除汞吸附剂中，所述卤族元素为溴和碘，且溴元素与碘元素的含量摩尔比为1：0.1-10。
本发明提供的方法利用煤气化废渣制备去除废水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂，不仅低成本的得到了具有优异吸附效果的除汞吸附剂，同时，提高了气化废渣的附加价值，实现了固废资源的回收利用，制备工艺流程短、方法简单、可行性高，实现了良好的经济效益和环保效益，具有广阔的应用前景。
如前所述，本发明的第三方面提供了由前述方法制备得到的用于去除水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂。
如前所述，本发明的第四方面提供了前述除汞吸附剂在去除水中Hg(Ⅱ)中的应用。
本发明对所述应用的具体操作没有特别限制，可以采用本领域现有的除废水中Hg(Ⅱ)的操作进行。
本发明在没有特别说明的情况下，室温指25±2℃。
以下将通过实例对本发明进行详细描述。
以下实例中，在没有特别说明的情况下，采用的原料均为市购品。
以下实例中，气化渣的来源为宁夏煤业有限责任公司，其碳含量为20％，总比表面积为200m2·g-1。
以下实例中，在无特别说明的情况下，涉及到的各原料的用量均根据拟制得的除汞吸附基的重量和除汞吸附基中各组分的含量确定。
以下实例中，在无特别说明的情况下，拟制得的除汞吸附剂的重量均为10g。
以下实例中，比表面积、平均孔径、孔体积均通过物理吸附仪，采用多层吸附模型计算得到；介孔比表面积占比通过物理吸附仪，根据t-plot法计算介孔比表面积得到。
以下实施例用于说明本发明除汞吸附剂的制备。
实施例1
该实施例拟制得具有表1所示组成的除汞吸附剂。
(1)将气化渣采用水介旋流重选进行炭灰分离，得到气化渣碳粉，
气化渣碳粉的碳含量为79重量％，总比表面积为280m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为45.84％；
(2)将所述气化渣碳粉进行活化，得到气化渣活化炭，
所述活化的条件包括：在水蒸气存在下进行，活化温度为850℃，活化时间为3h；
所述气化渣活化炭的总比表面积为360m2·g-1，微孔比表面积为170m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为52.74％，孔体积为0.34cm3/g。
(3)将所述气化渣活化炭与改性剂溶液(含有KI、KBr和二硫代羧酸的水溶液)混合均匀，置于60℃水浴锅恒温12h，然后将产物用蒸馏水洗涤，过滤至滤液pH值为7，然后在温度为50℃下，恒温干燥7h；再升温至温度为100℃，恒温干燥2h，所述气化渣活化炭与所述改性剂溶液的用量重量比为1：10，得到除汞吸附剂L1。
所述除汞吸附剂的总比表面积为329m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为50.23％，平均孔径为3.25nm。
实施例2
该实施例拟制得具有表1所示组成的除汞吸附剂。
(1)将气化渣采用水介旋流重选进行炭灰分离，得到气化渣碳粉，
气化渣碳粉的碳含量为79重量％，总比表面积为280m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为45.84％；
(2)将所述气化渣碳粉进行活化，得到气化渣活化炭，
所述活化的条件包括：在水蒸气存在下进行，活化温度为900℃，活化时间为2h；
所述气化渣活化炭的总比表面积为350m2·g-1，微孔比表面积为165m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为52.74％，孔体积为0.36cm3/g。
(3)将所述气化渣活化炭与改性剂溶液(含有KI、KBr和二硫代羧酸的水溶液)混合均匀，置于80℃水浴锅恒温6h，然后将产物用蒸馏水洗涤，过滤至滤液pH值为7，然后在温度为80℃下，恒温干燥4h；升温至温度为100℃，恒温干燥3h，所述气化渣活化炭与所述改性剂溶液的用量重量比为1：5，得到除汞吸附剂L2。
所述除汞吸附剂的总比表面积为318m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为51.32％，平均孔径为3.35nm。
实施例3
该实施例拟制得具有表1所示组成的除汞吸附剂。
(1)将气化渣采用水介旋流重选进行炭灰分离，得到气化渣碳粉，
气化渣碳粉的碳含量为79重量％，总比表面积为280m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为45.84％；
(2)将所述气化渣碳粉进行活化，得到气化渣活化炭，
所述活化的条件包括：在水蒸气存在下进行，活化温度为950℃，活化时间为1h；
所述气化渣活化炭的总比表面积为320m2·g-1，微孔比表面积为146m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为54.23％，孔体积为0.39cm3/g；
(3)将所述气化渣活化炭与改性剂溶液(含有KI、KBr和二硫代羧酸的水溶液)混合均匀，置于50℃水浴锅恒温24h，然后将产物用蒸馏水洗涤，过滤至滤液pH值为7，然后在温度为80℃下，恒温干燥7h；升温至温度为120℃，恒温干燥4h，所述气化渣活化炭与所述改性剂溶液的用量重量比为1：30，得到除汞吸附剂L3。
所述除汞吸附剂的总比表面积为315m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为50.49％，平均孔径为3.44nm。
实施例4
该实施例拟制得具有表1所示组成的除汞吸附剂。
采用与实施例1相似的方式，不同的是，所述改性剂溶液的用量不同；
其余均与实施例1相同，得到除汞吸附剂L4，所述除汞吸附剂的总比表面积为342m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为52.32％，平均孔径为3.74nm。
实施例5
该实施例拟制得具有表1所示组成的除汞吸附剂。
采用与实施例1相似的方式，不同的是，采用的改性剂溶液的组成不同；
其余均与实施例1相同，得到除汞吸附剂L5。
所述除汞吸附剂的总比表面积为336m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为49.98％，平均孔径为3.04nm。
实施例6
该实施例拟制得具有表1所示组成的除汞吸附剂。
采用与实施例1相似的方式，不同的是，采用的改性剂溶液的组成不同；其余均与实施例1相同，得到除汞吸附剂L6。
所述除汞吸附剂的总比表面积为339m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为56.23％，平均孔径为3.98nm。
实施例7
该实施例拟制得具有表1所示组成的除汞吸附剂。
采用与实施例1相似的方式，不同的是，采用的改性剂溶液中不含KI，即改性剂溶液为含KBr和二硫代羧酸的水溶液；其余均与实施例1相同，得到除汞吸附剂L7。
所述除汞吸附剂的总比表面积为351m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为52.32％，平均孔径为3.23nm。
对比例1
该对比例拟制得具有表1所示组成的除汞吸附剂。
采用与实施例1相似的方式，不同的是，采用的改性剂溶液中不含二硫代羧酸，即改性剂溶液为KBr和KI的水溶液；其余均与实施例1相同，得到除汞吸附剂DL1。
该除汞吸附剂的总比表面积为349m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为48.32％，平均孔径为3.34nm。
对比例2
该对比例拟制得具有表1所示组成的除汞吸附剂。
采用与实施例1相似的方式，不同的是，采用的改性剂溶液为KBr的水溶液；其余均与实施例1相同，得到除汞吸附剂DL2。
该除汞吸附剂的比表面积为333m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为50.02％，平均孔径为3.29nm。
表1：除汞吸附剂的组成
注：所述除汞吸附剂的组成以除汞吸附剂的总重量为基准，重量％。
测试例
测试以上实例制备得到的除汞吸附剂的除Hg(II)性能。
具体测试过程为：在室温下，取1g/L汞标液，用水稀释至Hg(Ⅱ)为75mg/L(记为初始Hg(Ⅱ)浓度)；调节稀释液的pH值为7，将上述实例制得的吸附剂按照固液比为3g/L置于稀释液中，每隔5min取0.5mL液体测试其Hg(Ⅱ)浓度(通过添加100g/L的氯化亚锡作为还原液，将待测稀释液中Hg(Ⅱ)还原为汞单质，通过测汞仪测汞单质量反推计算得到)，直至Hg(Ⅱ)浓度维持平衡稳定(记为平衡Hg(Ⅱ)浓度)，根据下述公式计算除汞吸附剂的除汞率，测试结果见表2。
除汞率/重量％＝(初始Hg(Ⅱ)浓度-平衡Hg(Ⅱ)浓度)/初始Hg(Ⅱ)浓度*100％
表2
| 吸附剂来源 | 除汞率/重量％ |
| 实施例1 | 98.46 |
| 实施例2 | 99.51 |
| 实施例3 | 97.56 |
| 实施例4 | 86.23 |
| 实施例5 | 88.23 |
| 实施例6 | 89.32 |
| 实施例7 | 80.23 |
| 对比例1 | 73.23 |
| 对比例2 | 70.19 |
从上述结果能够看出，本发明利用煤气化废渣制备去除废水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂，得到了具有优异吸附效果的除汞吸附剂，同时提高了气化废渣的附加价值，实现了固废资源的回收利用，且制备工艺流程短、方法简单、可行性高，实现了良好的经济效益和环保效益，具有广阔的应用前景。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种用于去除水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂，其特征在于，该除汞吸附剂中含有气化渣活化炭和负载在所述气化渣活化炭上的改性剂；
所述气化渣活化炭为由气化渣依次经炭灰分离和活化得到，所述改性剂含有卤族元素和巯基；
以所述除汞吸附剂的总重量为基准，所述气化渣活化炭的含量为89.5-99.5重量％，所述卤族元素的含量为0.2-10重量％，所述巯基的含量为0.02-1重量％。
2.根据权利要求1所述的除汞吸附剂，其中，以所述除汞吸附剂的总重量为基准，所述气化渣活化炭的含量为94.9-98.95重量％，所述卤族元素与所述巯基的总含量为1.05-5.1重量％；
优选地，在所述除汞吸附剂中，所述卤族元素与所述巯基的含量重量比为1：0.02-0.5；
优选地，在所述除汞吸附剂中，所述卤族元素为溴元素和碘元素，且溴元素与碘元素的含量摩尔比为1：0.1-10。
3.根据权利要求1或2所述的除汞吸附剂，其中，所述除汞吸附剂的总比表面积≥300m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为50-55％，平均孔径为3.2-4nm。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的除汞吸附剂，其中，所述气化渣活化炭的总比表面积≥250m2·g-1，微孔比表面积为100-450m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为40-55％，孔体积为0.1-0.4cm3/g，孔体积指介孔、微孔和大孔的总体积。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的除汞吸附剂，其中，所述气化渣的碳含量≥15重量％，总比表面积≥150m2·g-1；
优选地，所述活化的条件包括：在活化剂存在下进行，活化温度为800-950℃，活化时间为0.5-3h；
优选地，所述活化剂为水蒸气。
6.一种制备用于去除水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂的方法，其特征在于，该方法包括：
(1)将气化渣进行炭灰分离，得到气化渣碳粉；
(2)将所述气化渣碳粉进行活化，得到气化渣活化炭；
(3)将所述气化渣活化炭与改性剂溶液依次进行混合、固液分离和干燥，得到所述除汞吸附剂，所述改性剂溶液中含有卤族元素和巯基；
所述气化渣活化炭与所述改性剂溶液的用量，使得得到的所述除汞吸附剂中，以所述除汞吸附剂的总重量为基准，所述气化渣活化炭的含量为89.5-99.5重量％，所述卤族元素的含量为0.2-10重量％，所述巯基的含量为0.02-1重量％。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述气化渣的碳含量≥15重量％，总比表面积≥150m2·g-1；
优选地，在步骤(1)中，所述气化渣碳粉的碳含量≥75重量％，总比表面积≥200m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为40-50％。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述气化渣活化炭的总比表面积≥250m2·g-1，微孔比表面积为100-450m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为40-55％，孔体积为0.1-0.4cm3/g，孔体积指介孔、微孔和大孔的总体积；
优选地，所述活化的条件包括：在活化剂存在下进行，活化温度为800-950℃，活化时间为0.5-3h；
优选地，所述活化剂为水蒸气。
9.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，在步骤(3)中，所述混合的条件包括：温度为50-80℃，时间为6-24h；
优选地，在步骤(3)中，所述干燥包括依次进行第一恒温干燥和第二恒温干燥，所述第一恒温干燥的条件包括：温度为50-80℃，时间为4-7h；所述第二恒温干燥的条件包括：温度为100-120℃，时间为1-4h。
10.根据权利要求6-8中任意一项所述的方法，其中，所述气化渣活化炭与所述改性剂溶液的用量，使得得到的所述除汞吸附剂中，以所述除汞吸附剂的总重量为基准，所述气化渣活化炭的含量为94.9-98.95重量％，所述卤族元素与所述巯基的总含量为1.05-5.1重量％；
优选地，在所述除汞吸附剂中，所述卤族元素与所述巯基的含量重量比为1：0.02-0.5；
优选地，在所述除汞吸附剂中，所述卤族元素为溴和碘，且溴元素与碘元素的含量摩尔比为1：0.1-10；
优选地，所述除汞吸附剂的总比表面积≥300m2·g-1，介孔比表面积占总比表面积的比例为50-55％，平均孔径为3.2-4nm。
11.由权利要求6-10中任意一项所述的方法制备得到的用于去除水中Hg(Ⅱ)的除汞吸附剂。
12.权利要求1-5和11中任意一项所述的除汞吸附剂在去除水中Hg(Ⅱ)中的应用。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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