冶炼烟气脱汞技术进展
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ｄ ｉ１ ． ６ ￣ｉ ｎ２ ９ —７ ４２ １． ．０ ｏ： ０ ９ ９ ．ｓ． ５ １４ ． ２０ ０ ８ ３ ｓ ０ ０ ４
冶炼烟气脱汞技术进展
豳 史 鑫 北京矿 冶研 究总 院 环境 工程研 究设 计所 ，北京 １０ ６ ０ １０
１ 吸 附剂 脱 汞技 术
１１ 活性炭 ．
活性炭是一种多孔性 的含碳物质 ，具有高度发达 的 孔隙构造 ，提供 大量 的表面积 ，能与气体 （ 杂质 ） 充分 接触 ，从而达到将有害的杂质 吸附到孔隙 中的 目的。活 性炭表面含有少量化学结合 、功能团形式的氧和氢 ，如 羧基、羟基 、酚类 、内酯类 、醚类 等 ，这使 活性炭除 了 物理吸附能力外 ，还具备一定 的化 学吸附能力 。图 １ 所
物 同 时 脱 除 方 面 获 得 重 要 应 用 。 国 内外 研 究 者 已经 采 用 Ｃ Ｏ，Ｃ （ Ｈ），Ｃ Ｃ ３ ａ Ｏ ・Ｈ： 等 研 究 汞 的 脱 ａ ａＯ ａ Ｏ ，Ｃ Ｓ ２ Ｏ
除。结 果表 明 ，Ｃ （ Ｈ）对 Ｈ Ｃ 吸附率 可达 ８ ％， ａＯ ｇ Ｉ的 ５ 而对 Ｈ 。 吸附率 仅为 １ ％－ ０ ｇ的 ０ ２ ％。故如 何提 高 钙基 吸 附剂对 Ｈｇ 的吸附能力 ，成 为关键。研究发现 ，烟 气 中 。 的Ｓ Ｏ 明显提高 了钙基 吸附剂的脱汞效率 ，这可 能是因
摘 要 ：有色金属冶炼是我 国大气汞排放的重要来源之一，介绍冶炼烟气吸附剂脱汞技术与氯化除
汞技术。综述活性炭、改性活性炭、飞灰 、矿物类吸附剂、钙基吸附剂、金属氧化物吸附剂脱汞技 术和氯化除汞技术的相关研究与应用，展望相关技术的发展方向。
关键词：烟气脱汞 ；有色金属冶炼；综述 ；吸附脱汞 ；氯化除汞
的 ４％ 左右。 ０
示为活性炭吸附有害气体的示意 图。
影响活性炭 汞吸附能力的因素较多 ，如 吸附反应温
度 、汞 蒸 气 浓 度 、烟 气 成 分 等 。 温 度 是 影 响 化 学 吸 附 和
物理吸 附的重要参数 。温度的升高对脱 附更加有利 ］ ，
活 性 炭 的吸 附能 力 有 所 降 低 。 增 加 炭 汞 比 ， 除汞 效 率 可
化除汞技术。
收稿 日期 ： 作者简介： 史 鑫 （９ ６） １８ 一 ，男 ，北京市人 ， 助理工程 师，硕士 ， 主要从事环保技术 及相关环境影 响评价 与环保上市 核查等方面的研 究。
５ ４
技术进展 Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｒｖ ｍｅ ｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｍｐｏ ｅ ｎ Ｉ
沉降 或湿沉降污染水体 ， 生物反应后形成剧 毒的甲基汞 ，
在鱼 类和其他生物体 内富集后 又会循环进入 人体对人类 造成极大危害 。 我 国部分 有色 重金 属矿 石含汞 量 较高 ，以锌精 矿 为 例 ，据 调查 我 国 陕西、甘 肃锌精 矿汞 分 别可达 到 ２ ３０ ／和 ４ ９９ ／，这 直接导 致西北 锌冶炼烟 气汞 ３ ．７精矿工 厂的制酸 车间空气 中 的汞含量超标 ３ ，设备 内部检 修环境超 标高达 １ ０ ７倍 ０ ０ 倍 以上 。有 色金属冶炼行业 已经成为 我国汞排放的最 主要污染源之一 ，其贡献量 占我 国非有 意大气汞排放量
烟 气 中的汞主 要有 气态汞 （ 。、二 价汞 （ 和 Ｈｇ） Ｈｇ ）
达 ６ ％。Ｃ ｒｙ等 人 在研 究影响活性炭 控制燃煤汞 排 ０ ａｅ 放的 因素试验结果 中表明 ，烟气 中通入 ＨＣ 气体从 ０到 Ｉ ５ ＬＬ，活性 炭吸 附汞 的量有 显著增 加。为提 高活 性 ０“ ／
中图分 类号 ：Ｘ７ １ ０ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编号 ：２ ９ —７ ４２ １ ）４０ ５ －３ ０ ５ １４ （０ ２０ —０ ４０
汞 已被联合国环境规划署 列为全球 性污染物 ，是除 了温 室气 体外唯一对全球范围产生影响 的化学物 质 ，具 有跨 国污 染的属性 ，已成为全球广泛关注 的环境污染 物 之一 。进入生态环 境的汞会产生长期的危害 ，汞通过 干
炭 的吸 附效率 ，通常使 用改性活性炭进行烟 气脱 汞 ，改 性活性炭是运用化学方法在 活性 炭表 面注 入硫 、 氯或溴 ，
颗粒态汞 （ ３ Ｈｇ） 种形 式。 中气态汞 占总汞 的７ ％ 以上。 其 ９ 电除尘器 只能去 除被 飞灰 吸附 的 Ｈｇ，因此传 统的 电除
尘器对汞 的去 除效果 并不 明显 （ 低于 ２ ％） ０ 。 目前冶炼行业烟 气脱汞 尚不成 熟，如何提高烟气脱 汞能力 ，实现经济高效可行 的烟气脱汞成为 当前研究 的 热点 ，介绍近些年研究较 多的固体 吸附剂脱汞技术与氯
为Ｓ Ｏ 能够在钙基 吸附剂表 面形成许多活性 中心 ， 进 促
了吸 附剂对 Ｈ ｇ 的吸 附。Ｊ ＃ ，向钙基类吸 附剂 中添 加 － Ｆ ￣ Ｌ 氧化性物质 ，使 Ｈ 。 ｇ 的氧化率得 到提 高 ，也可提高钙 基 图 １活性炭吸附有害物质示意 以增强活性炭活性 。这主要是 因为硫 、氯 或溴可与汞 发 生化学反应 ，从 而防止活性炭表 面的汞蒸发溢 出，大大 提高 了吸附效率 。Ｒ ｄｓｖＤ． ｉｉ ａ ｉ Ｖｄｃ ａ 的试验 结果表 明 ， 活性炭经硫、氯化 物浸泡后对汞 的吸附性能有极大提高 ，
¨
的升 高有 利于汞脱 除率 的提 高 ，但会减少 吸附剂脱汞 的 持续 时间。三种单质硫改性 矿物类吸 附剂 中 ，膨 润土脱
汞 能 力 最 佳 ， 可达 ７ ％ 以上 。 ０
１ 钙 基 吸附剂 ． ４
钙基 类 物质 容易 获取 ，价格 低廉 ，同时又 是烟 气 脱硫剂 ，如果 能在脱汞方 面取得突破 ，它将在 多种污染
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冶炼烟气脱汞技术进展
豳 史 鑫 北京矿 冶研 究总 院 环境 工程研 究设 计所 ，北京 １０ ６ ０ １０
１ 吸 附剂 脱 汞技 术
１１ 活性炭 ．
活性炭是一种多孔性 的含碳物质 ，具有高度发达 的 孔隙构造 ，提供 大量 的表面积 ，能与气体 （ 杂质 ） 充分 接触 ，从而达到将有害的杂质 吸附到孔隙 中的 目的。活 性炭表面含有少量化学结合 、功能团形式的氧和氢 ，如 羧基、羟基 、酚类 、内酯类 、醚类 等 ，这使 活性炭除 了 物理吸附能力外 ，还具备一定 的化 学吸附能力 。图 １ 所
物 同 时 脱 除 方 面 获 得 重 要 应 用 。 国 内外 研 究 者 已经 采 用 Ｃ Ｏ，Ｃ （ Ｈ），Ｃ Ｃ ３ ａ Ｏ ・Ｈ： 等 研 究 汞 的 脱 ａ ａＯ ａ Ｏ ，Ｃ Ｓ ２ Ｏ
除。结 果表 明 ，Ｃ （ Ｈ）对 Ｈ Ｃ 吸附率 可达 ８ ％， ａＯ ｇ Ｉ的 ５ 而对 Ｈ 。 吸附率 仅为 １ ％－ ０ ｇ的 ０ ２ ％。故如 何提 高 钙基 吸 附剂对 Ｈｇ 的吸附能力 ，成 为关键。研究发现 ，烟 气 中 。 的Ｓ Ｏ 明显提高 了钙基 吸附剂的脱汞效率 ，这可 能是因
摘 要 ：有色金属冶炼是我 国大气汞排放的重要来源之一，介绍冶炼烟气吸附剂脱汞技术与氯化除
汞技术。综述活性炭、改性活性炭、飞灰 、矿物类吸附剂、钙基吸附剂、金属氧化物吸附剂脱汞技 术和氯化除汞技术的相关研究与应用，展望相关技术的发展方向。
关键词：烟气脱汞 ；有色金属冶炼；综述 ；吸附脱汞 ；氯化除汞
的 ４％ 左右。 ０
示为活性炭吸附有害气体的示意 图。
影响活性炭 汞吸附能力的因素较多 ，如 吸附反应温
度 、汞 蒸 气 浓 度 、烟 气 成 分 等 。 温 度 是 影 响 化 学 吸 附 和
物理吸 附的重要参数 。温度的升高对脱 附更加有利 ］ ，
活 性 炭 的吸 附能 力 有 所 降 低 。 增 加 炭 汞 比 ， 除汞 效 率 可
化除汞技术。
收稿 日期 ： 作者简介： 史 鑫 （９ ６） １８ 一 ，男 ，北京市人 ， 助理工程 师，硕士 ， 主要从事环保技术 及相关环境影 响评价 与环保上市 核查等方面的研 究。
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技术进展 Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｒｖ ｍｅ ｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｍｐｏ ｅ ｎ Ｉ
沉降 或湿沉降污染水体 ， 生物反应后形成剧 毒的甲基汞 ，
在鱼 类和其他生物体 内富集后 又会循环进入 人体对人类 造成极大危害 。 我 国部分 有色 重金 属矿 石含汞 量 较高 ，以锌精 矿 为 例 ，据 调查 我 国 陕西、甘 肃锌精 矿汞 分 别可达 到 ２ ３０ ／和 ４ ９９ ／，这 直接导 致西北 锌冶炼烟 气汞 ３ ．７精矿工 厂的制酸 车间空气 中 的汞含量超标 ３ ，设备 内部检 修环境超 标高达 １ ０ ７倍 ０ ０ 倍 以上 。有 色金属冶炼行业 已经成为 我国汞排放的最 主要污染源之一 ，其贡献量 占我 国非有 意大气汞排放量
烟 气 中的汞主 要有 气态汞 （ 。、二 价汞 （ 和 Ｈｇ） Ｈｇ ）
达 ６ ％。Ｃ ｒｙ等 人 在研 究影响活性炭 控制燃煤汞 排 ０ ａｅ 放的 因素试验结果 中表明 ，烟气 中通入 ＨＣ 气体从 ０到 Ｉ ５ ＬＬ，活性 炭吸 附汞 的量有 显著增 加。为提 高活 性 ０“ ／
中图分 类号 ：Ｘ７ １ ０ 文献标 识码 ：Ａ 文章 编号 ：２ ９ —７ ４２ １ ）４０ ５ －３ ０ ５ １４ （０ ２０ —０ ４０
汞 已被联合国环境规划署 列为全球 性污染物 ，是除 了温 室气 体外唯一对全球范围产生影响 的化学物 质 ，具 有跨 国污 染的属性 ，已成为全球广泛关注 的环境污染 物 之一 。进入生态环 境的汞会产生长期的危害 ，汞通过 干
炭 的吸 附效率 ，通常使 用改性活性炭进行烟 气脱 汞 ，改 性活性炭是运用化学方法在 活性 炭表 面注 入硫 、 氯或溴 ，
颗粒态汞 （ ３ Ｈｇ） 种形 式。 中气态汞 占总汞 的７ ％ 以上。 其 ９ 电除尘器 只能去 除被 飞灰 吸附 的 Ｈｇ，因此传 统的 电除
尘器对汞 的去 除效果 并不 明显 （ 低于 ２ ％） ０ 。 目前冶炼行业烟 气脱汞 尚不成 熟，如何提高烟气脱 汞能力 ，实现经济高效可行 的烟气脱汞成为 当前研究 的 热点 ，介绍近些年研究较 多的固体 吸附剂脱汞技术与氯
为Ｓ Ｏ 能够在钙基 吸附剂表 面形成许多活性 中心 ， 进 促
了吸 附剂对 Ｈ ｇ 的吸 附。Ｊ ＃ ，向钙基类吸 附剂 中添 加 － Ｆ ￣ Ｌ 氧化性物质 ，使 Ｈ 。 ｇ 的氧化率得 到提 高 ，也可提高钙 基 图 １活性炭吸附有害物质示意 以增强活性炭活性 。这主要是 因为硫 、氯 或溴可与汞 发 生化学反应 ，从 而防止活性炭表 面的汞蒸发溢 出，大大 提高 了吸附效率 。Ｒ ｄｓｖＤ． ｉｉ ａ ｉ Ｖｄｃ ａ 的试验 结果表 明 ， 活性炭经硫、氯化 物浸泡后对汞 的吸附性能有极大提高 ，
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１ 钙 基 吸附剂 ． ４
钙基 类 物质 容易 获取 ，价格 低廉 ，同时又 是烟 气 脱硫剂 ，如果 能在脱汞方 面取得突破 ，它将在 多种污染