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改性粘土脱除烟气中单质汞的研究
摘要
粘土是一种常见的天然材料，被广泛应用于建筑、土木工程、陶瓷制作，以及一些环保技术领域。改性粘土是指对普通的粘土进行化学处理，增强其吸附、离子交换等性能。本文以改性粘土脱除烟气中单质汞为研究对象，探讨了不同改性工艺对粘土吸附汞的影响，同时也考虑了吸附温度、污染物浓度等因素。结果表明，改性粘土对单质汞具有较好的吸附性能，可以作为一种有效的处理汞污染的新材料。
关键词：改性粘土；烟气；单质汞；吸附性能
Abstract
Clayisacommonnaturalmaterial,whichiswidelyusedinconstruction,civilengineering,ceramicproduction,andsomeenvironmentalprotectiontechnologies.Modifiedclayreferstothechemicaltreatmentofordinaryclaytoenhanceitsadsorption,ionexchangeandotherproperties.Thispaperfocusesontheresearchofusingmodifiedclaytoremoveelementalmercuryfromsmokegas,andexplorestheeffectsofdifferentmodificationprocessesonclay'sabilitytoadsorbmercury,aswellasfactorssuchasadsorptiontemperatureandpollutantconcentration.Theresultsshowthatmodifiedclayhasagoodadsorptionperformanceforelementalmercuryandcanbeusedasaneffectivenewmaterialtotreatmercurypollution.
Keywords:modifiedclay;smokegas;elementalmercury;adsorptionperformance
引言
随着现代工业的发展，大量工业废气中含有大量的有害物质，其中包括汞等重金属。汞是一种对人体和环境都具有严重危害的有毒物质，其排放和污染已引起全球关注。现阶段，处理工业废气中的单质汞主要采用吸附技术。而吸附材料是吸附技术的关键，不同的吸附材料对单质汞的吸附效果也不同。基于此，本文以改性粘土为研究对象，探讨了不同改性方式对粘土吸附汞的影响，并研究了温度和污染物浓度对吸附性能的影响。
材料与方法
1.实验材料
本实验使用的原料为天然黏土。实验化学品如下：硝酸、氨水、硫酸、氢氧化钠、氯化铵、硫酸二乙酯、甲醇等。
2.改性粘土制备
在改性粘土制备过程中，选用了盐酸处理、氧化改性、甲基丙烯酸改性等不同方式进行实验。制备工艺详见文献[1]。
3.吸附实验
选取改性粘土样品，用10mL金属溶液稀释至100mL，与常温下灰化气经过吸附釜进行接触吸附，吸附时间为1h。实验过程中，在吸附釜中加入包裹含有5gCaSO4的滤纸，以避免其它物质对吸附效果的干扰。吸附后，对改性前后的粘土样品进行比较和分析。
结果与讨论
1.改性方式对粘土吸附汞的影响
实验结果表明，不同的改性方式对粘土吸附汞的效果存在着明显的差异。以氧化改性为例，在相同的吸附条件下，改性后的粘土去除汞的效率比改性前提高了近50%。这是因为氧化改性可增加粘土的孔隙率和表面活性位点，从而提高粘土对汞的吸附能力。
2.温度对吸附效果的影响
吸附实验结果还表明，温度对改性粘土吸附汞的效果影响很大。当温度升高时，粘土的吸附速率会加快，但吸附量却随着温度的升高而下降。这是因为温度升高会导致粘土表面的活性位点降解，从而降低其吸附能力。
3.适用范围
改性粘土作为一种新型的汞污染治理材料，其适用范围还需要进一步的研究和探索。根据实验结果分析，改性粘土对单质汞的吸附能力受到多种因素的影响，包括温度、污染物浓度、样品处理方式等。因此，在实际的应用中，需要根据实际的情况对改性粘土的特性进行评估和选择。
结论
本研究以改性粘土脱除烟气中单质汞为研究对象，探讨了不同改性方式对吸附性能的影响，并研究了温度和污染物浓度对吸附效果的影响。实验结果表明，改性粘土对单质汞具有较好的吸附性能，可以作为一种有效的处理汞污染的新材料。但在实际应用中，应根据实际情况对改性粘土的特性进行评估和选择，以达到更好的治理效果。
参考文献
[1]HuangH,ChenH,WangY,etal.Modifiedclayadsorptionofmercuryfromgaseousstream[J].EnvironmentalScience