New utilizations of natural CuFeS2 as the raw material of Cu smelting for recovering Hg0 from Cu smelting flue gas
New utilizations of natural CuFeS2 as the raw material of Cu smelting for recovering Hg0 from Cu smelting flue gas
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天然CuFeS2作为铜冶炼原料从铜冶炼烟气中回收Hg0的新用途
DOI：
10.1016/j.fuel.2022.126997
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发表时间：
2022-12
期刊：
影响因子：
7.4
通讯作者：
Yang Shijian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ding Zhen;Yang Chen;Zhang Huan;Mei Jian;Wang Jian;Yang Shijian
《水俣公约》对铜冶炼烟气（Cu-SFG）的汞排放有严格的规定。在这项工作中，酸处理的CuFeS2是对作为铜冶炼原料的天然CuFeS2进行简单酸处理而得到的，被开发为可重复使用的吸附剂，用于回收Cu-SFG中的Hg0。天然 CuFeS2 捕获的 Hg0 与吸附位点和活性 S22− 的数量密切相关。天然CuFeS2经过酸处理后，不仅表面变得多孔、粗糙，而且其中的一些杂质也被去除；因此，酸处理的CuFeS2上形成了更多的Hg0吸附位点和更具活性的S22−氧化吸附的Hg0，从而使其具有优越的捕获Hg0的性能。此外，经过酸处理和HgO捕获后，用于铜冶炼的天然CuFeS2的性能几乎没有变化，这意味着废酸处理的CuFeS2可以重复使用。此外，Cu-SFG 中的大部分 Hg0 可以使用铜冶炼厂中的冷凝器以液态汞的形式回收。因此，利用酸处理的CuFeS2回收Hg0是一种经济可行且环境友好的控制Cu-SFG中Hg0排放的方法，同时也是开发天然CuFeS2作为铜冶炼原料的新利用的可行途径。
Limits on Hg0emissions from Cu smelting flue gas (Cu-SFG) are stipulated severely by the Minamata Convention. In this work, acid-treated CuFeS2, derived from the simple acid treatment of natural CuFeS2as the raw material of Cu smelting, was developed as a reusable sorbent to recover Hg0in the Cu-SFG. Hg0capture by natural CuFeS2was closely related to the amounts of adsorption sites and active S22−. After acid treatment, not only the surface of natural CuFeS2became porous and roughened, but also some impurities in it were removed; hence, more adsorption sites for Hg0adsorption and more active S22−for oxidizing Hg0adsorbed were formed on acid-treated CuFeS2, causing its superior performance in capturing Hg0. Moreover, after acid treatment and Hg0capture, the property of natural CuFeS2for Cu smelting barely varied, implying that the spent acid-treated CuFeS2may be reused. Furthermore, most Hg0in the Cu-SFG can be recovered as liquid Hg using the condensers in Cu smelters. Therefore, Hg0recovery using acid-treated CuFeS2was an economically viable and eco-friendly method to control Hg0emissions from the Cu-SFG, double as a viable way to develop the new utilization of natural CuFeS2as the raw material of Cu smelting.
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