随着燃煤电厂中煤的燃烧以部分单质汞的形式排放到大气中,对生态环境危害很大。目前被广泛应用的脱除单质汞的技术为活性炭喷射技术,但是这种技术成本较高,很难在发展中国家应用,并且该技术增加了飞灰中的碳含量,严重影响飞灰在水泥生产工业中的二次利用。选取飞灰作为原料并在H₂S气氛下采用低温等离子体改性,通过比表面测试、场发射电子显微镜测试、X-射线衍射、X-射线光电子能谱测试和热重测试等表征手段来探究飞灰改性前后的变化,然后在固定床吸附台架探究低温等离子体处理参数、吸附温度和烟气组分对改性飞灰脱汞性能的影响。并借助程序升温脱附实验和表征分析探究改性飞灰脱汞的机理。最后探究了吸附剂上的汞对环境的影响。研究内容和结果主要如下:选取循环床飞灰作为改性的原样品并对其进行H₂S低温等离子体改性。改性后的循环床飞灰表面出现单质硫和硫化物,但改性飞灰的比表面积、孔径、孔容、晶体结构和微观形貌并没有受到H₂S低温等离子体处理的影响。通过汞吸附性能测试发现H₂S低温等离子体处理大大地提高了飞灰的脱汞效率,且脱汞效率随处理时间的增加而增加。改性飞灰在模拟烟气中前10秒内脱汞效率高达88%。O₂、NO、HCl对汞的吸附具有促进作用,SO₂对汞的吸附起抑制作用。且O₂的存在可以增强NO、HCl的促进作用和减弱SO₂的抑制作用。结合程序升温汞脱附实验、TG测试和XPS实验结果发现改性飞灰中的单质硫对汞的吸附极其重要,单质硫可以与Hg⁰反应生成HgS并沉积在飞灰上。最后,通过标准毒性浸出实验研究了不同条件下的汞的二次释放问题。结果表明改性飞灰的浸出液中汞浓度低于检测限,pH、液固比和浸出时间对改性飞灰中汞的浸出特性均无影响,并且改性飞灰中汞的浸出特性与浸出方式无关。综上所述,改性飞灰是一种高效、经济和稳定的脱汞吸附剂。