燃煤烟气零价汞(Hg~0)污染排放可引起一系列生态和环境问题,威胁人类健康。研究低成本、高效能、可集中控制Hg~0污染的新技术,具有显著的环境和经济效益。磁性Mn-Fe尖晶石是一种具有优异低温氧化性能的廉价材料,可用于吸附燃煤烟气中的Hg~00。本研究用共沉淀法合成了 Mn-Fe尖晶石,在低温模拟烟气条件下考察了其对Hg~0和低浓度SO2的吸附去除效果,通过XPS表征分析了吸附反应的机制;探索了吸附Hg~0后的Mn-Fe尖晶石的再生方法,并对再生过程的机制做了详细讨论;最后,研究了 Mn-Fe尖晶石多轮吸附的活性和稳定性。全文主要结论如下:(1)在50℃～100℃温度范围内,Mn-Fe尖晶石对Hg~0和SO2均具有良好的吸附效果。Hg~0首先吸附于尖晶石表面的阳离子空位上,随后被Mn4+离子氧化,生成HgO。SO2能够与Mn-Fe尖晶石表面的Mn4+等物种反应生成相应硫酸盐,堵塞阳离子空位,从而抑制Hg~0的吸附;烟气中的H2O(g)会与Hg~0竞争吸附,并促进硫酸盐的形成,对Hg~0的吸附也有抑制作用。(2)Mn-Fe尖晶石可采用酸性NaClO溶液浸洗再生,洗去其表面水溶性的硫酸盐和大部分HgO,恢复吸附性能。浸洗再生后的Mn-Fe尖晶石表面有毒的Hg2+已被去除,不再具有生物毒性。(3)五轮循环吸附后的Mn-Fe尖晶石对Hg~0和SO2的去除率仍是95%以上,表现出优异的吸附性能。在实际燃煤电厂中,Mn-Fe尖晶石可投加到湿式电除尘器(WESP)前的低温烟气中吸附Hg~0和SO2;吸附完的Mn-Fe尖晶通过磁分选回收并用酸性NaClO溶液洗涤再生,重新喷入烟气中循环使用,以实现集中控制燃煤烟气Hg~0污染并协同深度脱除SO2的目的,具有广阔的实际应用前景。