磷酸盐改性高岭土对生活垃圾热解过程中重金属的富集.pdf

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 7 期磷酸盐改性高岭土对生活垃圾热解过程中重金属的富集张杉，仲兆平，杨宇轩，杜浩然，李骞（东南大学能源与环境学院，江苏 南京 210096）摘要：研究了磷酸盐改性高岭土在生活垃圾热解过程中对重金属Cr、Cd、Pb、As的富集作用。相较Na2HPO4和Na3PO4改性，NaH2PO4改性高岭土在生活垃圾热解过程中对重金属的富集作用更强。重金属的固留率随浸渍比的升高先增加后减小，随添加比的升高而增加，在浸渍比为5%和添加比为5%时具有较好的重金属富集作用。无添加剂时，在400600范围内随着温度的升高，热解炭的潜在生态风险指数下降。添加高岭土能有效增加重金属残渣态的含量，从而降低热解炭的潜在生态风险。添加5%浸渍比下NaH2PO4改性高岭土（H2P-kaolin）后热解炭的生态风险随温度的升高略有增加，主要原因是熔融的偏磷酸钠增强物理吸附以及热解炭中重金属磷酸盐的可酸溶性，但综合生态风险均为低风险。由XPS分析得出加入H2P-kaolin之后，吸附重金属的主要原因是由于高岭土与重金属生成硅酸盐以及NaPO3、Na3PO4与重金属反应生成磷酸盐，其中磷酸盐的作用是吸附能力增强的主要因素。关键词：生活垃圾；热解；重金属；高岭土；磷酸盐中图分类号：TQ534.9 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）07-3893-11Enrichment of heavy metals in pyrolysis of municipal solid waste by phosphate modified kaolinZHANG Shan，ZHONG Zhaoping，YANG Yuxuan，DU Haoran，LI Qian(School of Energy and Environment,Southeast University,Nanjing 210096,Jiangsu,China)Abstract:The enrichment of heavy metals Cr,Cd,Pb,and As by phosphate-modified kaolin during the pyrolysis of municipal solid waste(MSW)was investigated.Compared with Na2HPO4 and Na3PO4 modification,NaH2PO4 modified kaolin showed stronger enrichment of heavy metals during the pyrolysis of MSW.The retention rate of heavy metals increased and then decreased with the increase of impregnation ratio,and increased with the increase of addition ratio.The better heavy metal enrichment was reached at 5%impregnation ratio and 5%addition ratio.Without additives,the potential ecological risk index of pyrolysis char decreased with increasing temperature in the range of 400600.The addition of kaolin effectively increased the content of heavy metal residue state,thus reducing the potential ecological risk of pyrolytic carbon.The addition of phosphate-modified kaolin led to an increase in the residue state due to the acid solubility of heavy metal phosphate.The ecological risk of NaH2PO4-modified kaolin(H2P-kaolin)at 5%impregnation ratio increased slightly with increasing temperature mainly due to enhanced physical adsorption of molten sodium metaphosphate and acid solubility of heavy 研究开发DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-1708收稿日期：2022-09-13；修改稿日期：2022-11-19。基金项目：国家重点研发计划（2018YFC1901202）。第一作者：张杉（1998），女，硕士研究生，研究方向为大气污染控制。E-mail：。通信作者：仲兆平，教授，博士生导师，研究方向为大气污染控制。E-mail：。引用本文：张杉,仲兆平,杨宇轩,等.磷酸盐改性高岭土对生活垃圾热解过程中重金属的富集J.化工进展,2023,42(7):3893-3903.Citation：ZHANG Shan,ZHONG Zhaoping,YANG Yuxuan,et al.Enrichment of heavy metals in pyrolysis of municipal solid waste by phosphate modified kaolinJ.Chemical Industry and Engineering Progress,2023,42(7):3893-化工进展，2023，42（7）metal phosphates in pyrolysis char,but the ecological risk of pyrolysis char was low.The combined ecological risk was low.From the XPS analysis,it was concluded that the main reason for the adsorption of heavy metals after the addition of H2P-kaolin was due to the formation of silicate from SiO2 of kaolin with heavy metals and the reaction of NaPO3 and Na3PO4 with heavy metals to form phosphate,of which phosphate was the main factor.Keywords:municipal solid waste;pyrolysis;heavy metal;kaolin;phosphate垃圾热解由于能有效减少二英的生成且具有产物可多样化利用等优点，是城市生活垃圾处理的重要发展方向1。Cr、Cd、Pb、As 这四种重金属（As在元素周期表中介于金属元素和非金属元素之间，由于毒性和重金属相近，因此习惯上将其称为重金属）在生活垃圾中含量较高，排放后对人体和环境的危害性大2。根据挥发性分类，Cd和Pb属于半挥发性重金属，Cr属于难挥发性重金属，As介于高挥发性重金属与半挥发性重金属之间，在热解过程中，这四种重金属会不同程度地挥发到热解气及热解油中，影响产物利用3-4。因此，对生活垃圾热解过程中重金属Cr、Cd、Pb、As的控制成为亟需解决的问题。在重金属的控制技术中，炉内添加剂控制技术简单易控且添加剂廉价易得，被认为是一种有前景的重金属控制技术5。现有研究关于热解过程中固定重金属的添加剂主要有Al2O3、SiO2、高岭土、CaCO3等。其中高岭土表面的Si-O和Al-O基团能与重金属通过化学吸附生成硅铝酸盐，能有效地脱除气相中的重金属6-7。Zha等8研究认为高岭土能有效捕集气态氯化铅，且随着温度的升高，由于熔融效应，重金属与吸附剂结合的稳定性更高。Du等3研究表明生活垃圾热解过程中高岭土加入后吸附重金属生成硅铝酸盐，使热解后的产物中残渣态重金属含量增多，能有效降低热解炭的生态风险，这与Li等9在污泥热解中的实验结果类似。因此高岭土由于价格低廉以及优异的重金属吸附能力，被认为是一种有前景的炉内添加剂。与高岭土类似，磷酸盐也可与重金属反应，且磷酸盐吸附剂被广泛应用于土壤与水的重金属脱除中10-11。Lin等12的研究也表明，磷酸盐的加入会与铅生成磷酸铅，从而有更好的固定铅的作用，这与Tang等13的研究结果一致。Tian等14探究了添加无机盐对污泥热解过程重金属挥发性的影响发现，氯离子、硫酸根离子的存在会促进重金属的挥发，抑制其固定作用，磷酸根离子的存在会抑制重金属的挥发作用。Zhang等15采用磷酸盐改性蒙脱石，结果表明改性后的材料对Pb的吸附容量为改性前的3倍。虽然高岭土对重金属有相对较好的捕集效果，但是天然高岭土对重金属的吸附效果仍然有限。因此，对材料进行改性来提高其吸附性能逐渐受到国内外学者的关注和研究。与硅酸盐相比，重金属磷酸盐沉淀物更容易形成16，同样数量的磷酸盐阴离子可以与更多的重金属离子结合，从而提高了吸附剂的吸附能力，这为开发新的吸附剂奠定了良好的基础。尽管磷酸盐在溶液中的重金属捕集性能已经被广泛报道，但在垃圾热解过程中的研究却很少。基于上述考虑，本文将磷酸盐负载到高岭土上，研究所得到的吸附剂的吸附性能。本文主要将磷酸盐负载在高岭土上，探究了磷酸盐种类、磷酸盐浸渍比、添加比、温度对吸附重金属的影响。通过XRD、FTIR、SEM表征表明磷酸盐在了高岭土上的负载情况。通过改进的三步连续萃取程序讨论热解炭中重金属的化学形态，同时，使用风险评估模型评价热解炭中重金属的潜在生态风险。更多的是，通过XPS分析得到改性高岭土对重金属的吸附机理。1 材料和方法1.1 材料由于真实的生活垃圾是复杂且不均匀的，本实验中采用模拟垃圾，模拟垃圾根据真实的陈腐垃圾（从中国广东一个垃圾填埋场收集）成分配置，以形态模拟为主。模拟垃圾的物理组成如表1所示，工业分析和元素组成及重金属含量如表2所示。实验所使用的高岭土（kaolin）来自国药集团，纯度为化学纯，磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、磷酸钠均来自国药集团，纯度为分析纯。表1模拟垃圾组成组分塑料木屑橡胶质量分数/%503020 38942023年7月张杉等：磷酸盐改性高岭土对生活垃圾热解过程中重金属的富集1.2 实验方法1.2.1 磷酸盐改性高岭土的制备磷酸盐改性高岭土添加剂的制备方法如图1所示。称取1g磷酸盐与5g高岭土于烧杯中（后续实验中根据浸渍比进行配比），加入 30mL 超纯水，接下来在60水浴锅中搅拌4h。之后在3000r/min转速下离心分离，然后在 105烘箱中干燥 24h。最后取出样品研磨至100目以下，密封保存，从而获得磷酸一氢钠改性高岭土（HP-kaolin）、磷酸二氢钠改性高岭土（H2P-kaolin）、磷酸钠改性高岭土（P-kaolin）。1.2.2 管式炉热解实验添加剂与垃圾的热解实验是在如图2所示的管式炉中进行，管式炉管径为60mm，管长1000mm。管式炉主要由气源、反应器、冷凝管、烟气净化等部分组成。将5g垃圾原料和添加剂按一定添加比（质量比）均匀混合后用刚玉瓷舟送入管式炉内，通入氮气流量为2L/min，氮气吹扫10min后开始升温，待反应温度达到设定温度后恒温1h。热解完成后关闭加热装置，继续通入氮气，待样品冷却后，取出密封保存，对同一工况重复实验3次。平行实验结果采用SPSS 23.0软件进行数据统计分析，当p0.05）。热解炭用石墨消解仪进行消解，消解时选用HNO3+HClO4+HF（体积比为822）联用，消解温度为120，当消解罐中没有固体且溶液呈透明状时，将消解温度升至160赶酸，待消解管内溶液剩余12mL时，用50mL容量瓶定容，过滤，消解后的重金属含量采用ICP-AES进行测试，重金属的固留率用R表示，如式(1)所示。R=BCX YMX 100%(1)式中，BCX为热解炭中重金属的总浓度，mg/kg；Y为热解炭产率，kg/kg；MX为混合物中重金属的总浓度，mg/kg。1.2.3 生态毒性评价试验用欧盟的BCR三步提取法（表3）来提取不同形态的重金属，将1g底渣与一定量的提取剂依次加入50mL离心管中，振荡一定时间后以3000r/min转速离心20min，上清液储存在4等待检测，下部沉淀则继续加入提取剂进行提取。最终残留态（F4）的提取方法与样品中重金属的提取方法相同。BCR提取的四种形态的重金属的可生物利用性和生态毒性依次降低。F1和F2由于具有高生物利用度而具有直接毒性；F3具有潜在毒性，因为图2热解实验装置图1氮气气源；2转子流量计；3管式炉；4瓷舟；5温度控制器；6冷凝装置；75%HNO3+10%H2O2吸收瓶图1磷酸盐改性高岭土的制备方法表2模拟垃圾的工业分析及元素分析工业分析（质量分数）/%水分0.59挥发分87.98固定碳9.73灰分1.70元素分析（质量分数）/%C72.09H10.61O14.22N1.65S1.20Cl0.23Cd78重金属含量/mgkg-1Pb356Cr120As76表3BCR三步提取法名称F1F2F3F4可交换态可还原态可氧化态残渣态方法加入20mL乙酸（0.10mol/L）在25下振荡16h加入20mL盐酸羟胺（0.10mol/L，pH 2.0）在25下振荡16h加入5mL过氧化氢（30.00%，体积分数）在25下振荡1h，之后在85下振荡1h，然后加入20mL 乙酸铵（1.00mol/L，pH为2.0）在25下振荡16h按上述热解炭的消解方式 化工进展，2023，42（7）这种形式在某些条件下易于降解；F4是无毒的，因为它在任何条件下都是稳定的。在进行重金属形态的分析之后，利用式(2)式(4)对重金属的潜在生态风险指数进行分析，评价指标如表4所示。Cf=CmCn(2)Er=Tr Cf(3)RI=Er(4)式中，Cf为单一重金属污染的因子，即Cm与Cn的比率；Cm为直接和间接有毒成分的比例之和（F1+F2+F3）；Cn为非危险成分（F4）的比例；Tr为多种重金属的毒性反应因子，分别为Cr、Cd、Pb、As；Er为单一重金属的生态风险；RI为样品中重金属的综合生态毒性。1.3 材料表征通过 D8 Advance X 射线衍射仪（XRD）分析原始高岭土的晶体结构，测试前将添加剂在500氮气气氛中热处理1h。测试条件：Cu靶，K射线（=0.15418nm），工作电压40kV，工作电流40mA，连续扫描模式，扫描速率为8/min，扫描范围为 590。使用 Nicolet 460 傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）来区分添加剂的特定官能团。测试方法为：通过KBr颗粒化方法预处理0.1g样品，然后在4004000cm-1的波数范围内以4cm-1的分辨率获得材料的FTIR光谱。采用10kV的Quanta400场发射扫描电子显微镜（SEM）来探索材料的表面形态。热解炭中重金属的价态分析和价键结合状态采用X射线光电子能谱（XPS）进行检测，采用的仪器为美国Thermo Scientific Nicolet iS20，扫描范围为 13600eV，其中X射线来源于Al靶K（hv=1486.68eV）。2 结果与讨论2.1 材料表征分析2.1.1 XRD分析改性前后高岭土的XRD分析如图3所示，原始高岭土主要是由硅铝酸、石英和莫来石组成。经过磷酸盐改性后增加了Na4P2O7、NaPO3、Na3PO4等新峰。磷酸一氢钠、磷酸二氢钠加热至300以上分别会逐渐分解为焦磷酸钠和偏磷酸钠，因此改性后的高岭土中出现了Na4P2O7、NaPO3的峰。同时，磷酸一氢钠、磷酸二氢钠、磷酸钠溶于水后会发生不同程度水解。其中磷酸钠几乎全部水解为磷酸一氢钠和氢氧化钠，因此磷酸钠改性后的高岭土中存在大量由磷酸一氢钠分解产生的焦磷酸钠，磷酸二氢钠改性高岭土中也存在焦磷酸钠。经过磷酸盐改性后，改性材料在2=45.4、61.5、67.1处的衍射峰强度略微有所降低，这是由于磷酸盐的加入改变了原高岭土中硅铝物质的含量。2.1.2 FTIR分析利用FTIR测试改性前后高岭土中的官能团也可以确定改性效果，图4显示了不同磷酸盐改性高岭土的FTIR光谱。图中3432cm-1和1632cm-1处的吸收峰表示高岭土中OH键的伸缩振动，改性后高岭土的强度增加，表明在浸渍过程中吸附剂中的水含量增加。在1100cm-1和470cm-1处的吸收峰归因于SiO键弯曲振动和SiOSi键的变形振动。与原始高岭土相比，磷酸钠改性后高岭土的SiO图3改性前后高岭土的XRD谱图图4改性前后高岭土的FTIR谱图表4重金属生态风险评价标准Cf1133669 9重金属污染等级清洁低中较高高Er40408080160160320320生态风险等级低中较高高严重RICrAsCd。随着浸渍比的增加，四种重金属的固留率都呈现先上升后下降的趋势。浸渍比的改变对Pb的影响不显著，磷酸二氢钠改性高岭土对Pb都呈现出较好的固留效果。当浸渍比为5%时，Cr、Cd、图5改性前后高岭土的表面形貌 化工进展，2023，42（7）Pb、As 的固留率分别提升至 75.54%、53.37%、79.68%、73.47%。Pb的固留率达到79.68%后增速缓慢，浸渍比大于10%以后固留率略有下降。因此，当浸渍比为5%时，添加剂对四种重金属的协同控制作用较好。一方面，负载磷酸盐增多增加了磷酸盐与重金属的反应机会，同时偏磷酸钠在热解过程中熔融，为内层高岭土与重金属的接触提供桥梁；另一方面，磷酸盐含量太多又会堵塞添加剂孔道，减少添加剂对重金属的吸附作用，且磷酸二氢钠的增加导致溶液酸性增强，Al2O3的浸出增多，高岭土对重金属的吸附下降。添加比影响添加剂的用量，图6(c)展示了添加比与重金属固留率之间的关系。可以看出，随着添加比的增加，四种重金属的固留率也增加。在添加比为5%之前，固留率增加趋势较快，之后，重金属的增加趋势减缓。添加比的增加能够极大地提高添加剂与模拟垃圾颗粒的接触机会，从而提高了与各种金属的反应强度。添加比增加的过程中，各重金属的固相富集率与添加比成正相关。总的来说，在5%时能达到各种金属协同脱除的较好效果。此外，图6(d)为热解温度对固留率的影响。随着温度的升高，Cr、Pb的固留率先升高后下降。在升温过程中，磷酸二氢钠逐渐分解熔融，增强了对重金属的吸附。但是温度升高，增加了重金属的挥发。在400500区间内，添加剂对Cr的影响占主导作用，在500以上，温度是影响Cr固留率的主要因素。温度对Pb固留率的影响不显著，随着温度的升高，Cd、As 的固留率下降明显，表明温度对Cd、As的固留效果有显著的影响。2.3 生态毒性实验结果分析2.3.1 热解炭重金属形态分析图7展示了不同添加剂下垃圾热解炭中重金属形态。原始垃圾热解后，Cr、Cd、Pb、As直接生物毒性（F1+F2）和潜在生物毒性（F3）之和分别为63.01%、49.24%、52.06%、27.17%，显示出比较高的生物毒性。加入高岭土热解后，除As外，Cr、Cd、Pb直接和潜在生物毒性之和降为54.11%、28.48%、27.68%。垃圾热解环境下，气相重金属Cr、Cd、Pb的存在形态多为氯化物。高岭土与重金属氯化物可能生成 Pb3Si2O7、PbAl2O4、CdAlO4、PbA12Si2O8和Ca4Al6CrO16等17-18，促使残留在底渣中的重金属向无毒的残渣态（F4）转变。原始高岭图6各种因素对重金属固留率的影响 38982023年7月张杉等：磷酸盐改性高岭土对生活垃圾热解过程中重金属的富集土对垃圾热解过程中的As主要为物理吸附19，因此热解炭中残渣态As的含量反而略微降低。改性添加剂的加入使残渣态As的含量略微增加。除P-kaolin的加入使残渣态Cr的含量些微增加外，其余两种改性添加剂的加入使得重金属Cr的残渣态降低。相比于原始高岭土的加入，添加剂HP-kaolin、H2P-kaolin、P-kaolin使残渣态Pb和Cd的含量都有所减少。因此，改性添加剂的加入使得大部分重金属的残渣态含量减少。一方面这可能是由于磷酸盐附着在高岭土上，占据了高岭土与重金属反应的活性位点，从而使硅铝酸盐重金属的含量减少；另一方面相比于重金属硅铝酸盐的难溶性，重金属磷酸盐溶于硝酸，在形态提取时第二、第三步均含有硝酸，因此除残渣态外的其他形态含量增大。热解温度对垃圾热解炭中重金属存在形态的影响如图8所示。纯垃圾热解过程中，随着热解温度的升高，热解炭中三种重金属的残渣态含量升高，表明热解温度的升高能有效降低热解炭的生态风险，这与Du等3的研究结果一致。加入H2P-kaolin之后，随着温度的升高，重金属Cr、Pb残渣态的含量减小，而重金属Cd残渣态的含量增加。这可能是由于随着温度的升高，改性添加剂对Cr、Pb的固留率仍有较大的提高，但对Cd的固留率提升较小。添加剂吸附的Cr、Pb由于重金属磷酸盐的酸溶性以及熔融态NaPO3的物理吸附，使得重金属除残渣态的其他形态含量增加，而Cd由于随着温度升高添加剂作用固留的含量少，所以仍呈现随温度升高残渣态升高的趋势。2.3.2 热解炭生态毒性分析垃圾热解炭中的潜在生态风险如图9所示。Cf代表单一重金属的污染因子，高岭土的加入能减小污染因子的数值。但20%磷酸盐改性后的添加剂加入使得部分重金属的数值升高，特别是HP-kaolin的加入使Cr的危险等级达到了中度风险，这是由于热解炭中的F1+F2+F3的含量升高所致。Er代表单一重金属的生态风险，RI代表综合生态风险。由于Cd的高毒性因子，H2P-kaolin加入后热解炭中Cd的生态风险以及综合生态风险都提升一个等级。随着温度的升高，原始垃圾热解炭中重金属的污染与生态风险下降明显。从400到600，原始垃圾热解炭综合生态风险从较高风险降为低风险。提高热解温度能有效地降低热解炭的生态风险，但同时也降低了重金属在热解炭中的固留率。此外，在经过浸渍比与添加比的筛选后，H2P-kaolin的加入使得400600范围内热解炭的生态风险明显降低。虽然综合生态风险随着温度的升高略有升高，图7不同添加剂下垃圾热解炭中重金属形态（浸渍比为20%，添加比为5%，热解温度500）化工进展，2023，42（7）图8不同热解温度下垃圾热解炭中的重金属形态（磷酸二氢钠浸渍比5%、添加比5%）39002023年7月张杉等：磷酸盐改性高岭土对生活垃圾热解过程中重金属的富集但是都处于低风险范围内。因此添加剂的加入在风险可控范围内使得重金属的固留率升高。2.4 吸附原理分析对未加入添加剂处理与加入H2P-kaolin添加剂的热解炭进行了XPS分析，如图10所示。从全谱图中可以看出未加入添加剂之前，热解炭中的主要元素是C和O，有少量的Si和Al存在，此外其他元素的峰不明显。加入H2P-kaolin后重金属Cr、Cd、Pb谱峰更明显，说明热解炭中吸附的重金属更多，同时由于H2P-kaolin引入了高岭土和磷酸钠、焦磷酸钠等，使得Si、O、Al、Na元素在热解炭中的含量增多，全谱图中的Si、O、Al峰更尖锐，并且显著地出现了Na元素的峰。在加入添加剂后，出现了 Cr 2p1/2和 Cr 2p3/2谱峰，在结合能为 577.8eV 和587.2eV 处的峰是归属于 CrPO420，在 576.5eV 和586.0eV处的峰归属于Cr2O321，在热解条件下，热解炭中Cr的存在形态均为三价。在Cd 3d光谱中，通过拟合，可将 Cd 3d 峰分为 Cd 3d3/2（410.5eV，412.2eV）和Cd 3d5/2（403.7eV，405.4eV），通过对上述数据与标准结合能比较，它们被分配到以下 化合物：在 412.2eV 和 405.4eV 处的谱峰归因于 Cd3(PO4)2，在410.5eV和403.7eV处的谱峰对应于硅铝酸镉盐（如CdSiO3等）22。在139.4eV和144.3eV处能观察到Pb两个谱峰，这两个谱峰与Pb()在4f7/2和 4f5/2的结合能相对应，分峰后在 139.0eV 和143.9eV 处 谱 峰 对 应 PbSiO315，在 139.7eV 和144.6eV 处对应的峰可能为 Pb3(PO4)2/Pb2P2O7。在44.3eV处谱峰对应于As2O323，加入添加剂后，As主要以氧化物的形态吸附于热解炭中。可以看出，加入H2P-kaolin后，除As外，热解炭中重金属的图9热解炭的潜在生态风险 化工进展，2023，42（7）存在形态主要是硅酸盐以及磷酸盐，从XPS的半定量分析中可以看出，热解炭中重金属磷酸盐的含量更多，说明磷酸盐在吸附中占主导地位。3 结论（1）磷酸二氢钠改性高岭土在生活垃圾热解过程中对重金属的富集作用较磷酸一氢钠和磷酸钠更好，重金属的固留率随浸渍比的升高先增加后减小。当浸渍比为5%时，Cr、Cd、Pb、As的固留率分别增大至 75.54%、53.37%、79.68%、73.47%，达到最大固留率。固留率随添加比的升高而增加，添加比达到5%之后，固留率增加速度减缓。随着温度的升高，重金属的固留率逐渐下降，其中Cd、As的下降明显，说明温度对Cd、As的影响较大。（2）添加高岭土能有效增加重金属残渣态的含量，从而降低热解炭的潜在生态风险，加入磷酸盐改性高岭土后由于重金属磷酸盐的酸溶性导致残渣态含量降低。无添加剂时，随着温度的升高，热解炭的潜在生态风险指数下降。5%浸渍比下H2P-kaolin的添加使得垃圾热解炭的生态风险在400600范围内随着温度的升高而略有增加，主要原因是熔融的偏磷酸钠增强物理吸附以及重金属磷酸盐的酸溶性，但综合生态风险均为低风险。（3）加入H2P-kaolin之后，吸附重金属的主要图10加入H2P-kaolin前后热解炭的XPS谱图 39022023年7月张杉等：磷酸盐改性高岭土对生活垃圾热解过程中重金属的富集原因是由于高岭土的SiO2与重金属生成PbSiO3等重金属硅酸盐以及NaPO3、Na3PO4与重金属反应生成CrPO4、Cd3(PO4)2、Pb3(PO4)2、Pb2P2O7等物质，其中磷酸盐的作用是吸附能力提高的主要原因。参考文献1 LEI Ming,HAI Jing,CHENG Jiang,et al.Variation of toxic pollutants emission during a feeding cycle from an updraft fixed bed gasifier for disposing rural solid wasteJ.Chinese Journal of Chemical Engineering,2018,26(3):608-613.2 VICZEK S A,ALDRIAN A,POMBERGER R,et al.Origins and carriers of Sb,As,Cd,Cl,Cr,Co,Pb,Hg,and Ni in mixed solid wasteA literature-based evaluationJ.Waste Management,2020,103:87-112.3 DU Haoran,ZHONG Zhaoping,ZHANG Bo,et al.Comparative study on intercalation-exfoliation and thermal activation modified kaolin for heavy metals immobilization during high-organic solid waste pyrolysisJ.Chemosphere,2021,280:130714.4 MISKOLCZI Norbert,ATE Funda,BORSODI Nikolett.Comparison of real waste(MSW and MPW)pyrolysis in batch reactor over different catalysts.Part:Contaminants,char and pyrolysis oil propertiesJ.Bioresource 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