文献综述（或调研报告）：
燃煤锅炉的脱砷技术主要包括燃烧前脱砷，燃烧中脱砷，燃烧后的脱砷[6]。燃烧前脱砷的技术主要是洗煤，在利用物理洗选煤技术的过程中 矿物质由于密度大沉积于底部而被筛选出来，其所含的砷以及砷化合物也能相应跟随脱除。煤中无机形态的砷在洗煤过程中的脱除率达70％以上；含砷黄铁矿可采用硫化矿浮选技术，砷酸盐和硅酸盐可采用盐类矿物浮选的技术一。而高砷煤中富含的有机砷很难用无机试剂（NH4Ac、HCl、HF）提取出来，所以在燃烧前对有机砷的脱除仍然存在一定的技术难题。燃烧中脱砷主要通过炉内喷钙以及硅铝酸盐等天然矿物来实现脱硫、固定重金属以及减少PM2.5生成的目标[7][8][9]。其中炉内喷钙对于固砷取了良好的效果，其主要通过氧化钙与气相的砷化合物As2O3反应生成稳定的砷酸盐等富集于飞灰中，甚至富集于大颗粒留在底灰中，实现了气相砷向固相砷的转化。而硅铝酸盐的喷入，主要通过高温下的熔融作用对气相砷的固封作用，在尾部烟气中及细颗粒物凝结在硅铝酸盐上，实现对砷的再次捕获。另外，循环流化床技术以及分级燃烧技术的使用，也在一定程度上降低了砷的排放[10][11]。燃烧后脱砷主要通过除尘装置进行脱除。由于砷在煤中以微克级或以分子级规模分布，不可能独立形成飞灰。
研究结果表明，钙基矿物表现出对砷良好的吸附效果，其主要是钙基氧化物与气相砷的氧化物反应生成了砷酸钙等高温下稳定的物质。Jadhav 和 Fan[12]认为600℃以上，随着温度的升高，砷的吸附量逐渐减少，其原因是由于不稳定砷酸钙产物的生成。而Li等[13]在600—1000℃，随着温度的上升，CaO对砷的吸附效果越好，原因是温度升高反应物活性的提高导致反应速率的上升。 Chen等[14]认为高温下CaO吸附砷量的减少主要是由于氧化钙在高温下的烧结，降低了比表面积和孔体积，减少了砷吸附的活性位点。
相对而言，硅铝系矿物对于砷的吸附效果要显然弱很多，而铁在中温下的催化氧化特性对砷也表现出良好的吸附效果[7][15][16]。Sterling R.O 等[17]研究了As4O6与CaO、CaSiO3、Ca2SiO4之间反应机制（600-1000℃），砷酸钙是反应的最终产物，而最大的吸附量发生在1000℃。随着温度的上升，Ca/Si摩尔比的增大，砷的吸附量随之增大，认为硅酸钙盐主要是钙与砷发生了作用，形成砷酸钙。Zhang 等[16]探究了三种金属氧化物在600-900℃对气相As2O3的吸附效果，研究表明吸附效果最好的是Fe2O3，CaO次之，而Al2O3的吸附效果最差，且吸附效率都随着温度上升而下降；指出Fe2O3主要是化学吸附，CaO两者都有，而Al2O3主要是物理吸附。
相关文献显示，CaO的塔曼温度为527℃，表明纯CaO在中低温的条件下就开始烧结团聚，造成其比表面积和孔隙大幅减少，不利于其活性组分对相关气相物质的吸附。传统的吸附剂制备方法主要包括共沉淀法、浸渍法、以及溶胶凝胶法，其主要原理通过及几种金属氧化物的前驱体溶液进行制备，溶液体系保证各组分充分混合均匀，通过煅烧法分解出相应气体，得到比表面积大、孔隙结构丰富的具有某些特性（高熔点、抗烧结等）的吸附剂。
陈锦凤等[18][19][20]在管式炉上1050℃的温度下研究了钙基材料在燃煤过程中的脱硫固砷效果，发现纳米和超细的碳酸钙效果要优于普通的碳酸钙，这主要是因为钙基材料的粒度越小，反应转化率越高，煅烧分解形成的CaO颗粒具有更丰富的内孔结构，比表面积会更大，有利于提高除砷脱硫效率，高温下碳酸钙的脱硫固砷效率下降，一方面在于氧化钙的烧结作用造成反应活性降低，另一方面在于高温下反应产物砷酸钙和硫酸钙的分解导致效果下降。此外在管式炉（1200℃）研究了复合纳米金属氧化物（MgO、Al2O3、ZnO）的脱硫固砷效果，研究表明加了纳米MgO的效果最好，生成的CaSO4、MgSO4、Ca3(AsO4)2、Mg3(AsO4)2等共晶体增强产物稳定性。
郭胜利[21]等对碳酸钙进行金属盐（NaCO3、K2CO3以及Al2(SO4)3）调制，研究其对燃煤重金属 As，Cd，Zn的固留效果，表明改性后比表面积、孔隙率、孔径都有一定程度的提高，提升了钙的利用率。之后，Zheng[22]、Ke[23]等在富氧燃烧下研究了金属盐改性碳酸钙对各类重金属的固留效果，发现一定的离子比例和添加比例下，对于重金属的固留有促进作用。
参考文献：
[1]田玉川. 我国新型煤化工产业发展面临的机遇和挑战[J]. 化学工业,2014,32(10):7-10.
[2]中国能源发展报告2018[R].电力规划设计总院,2018.
