从液体中除去金属汞的方法技术

本发明专利技术涉及一种从液体中除去汞的方法，包括在一容器中使含有金属汞的液流沿着或通过具有能够在液流中形成持续增大汞滴的结构的一个或多个表面或一个或多个介质而流动，汞滴在液流中沿表面或通过介质而传输，在离开这些表面或介质时，泵滴从液流中分离并从液流在除去所形成的汞滴。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从含有金属汞的液体、例如用汞法电解碱金属氯化物所得到的液体中分离汞的方法。汞通常是用预涂过滤装置从液体中分离，例如从钠和钾的氢氧化物溶液和碱金属醇化物中分离。这些过滤装置被预涂上如活性炭的物质，液体中的汞经活性炭的吸收和吸附作用而被除去。所用的过滤装置上有窄缝的滤烛或布滤烛。在过滤开始前，先在一搅拌的容器中盛入预先过滤的、不含汞的液体。将粒径大于过滤装置窄缝宽度的活性炭搅拌加入该液体中。待成均相后，使该液体通过过滤装置，以使在滤烛上形成一层均匀的活性炭预涂层。然后将欲纯化的液体通过该过滤装置进行过滤，直至滤液中汞的浓度不超过某一预定的值。如果超出该值，则表明活性炭已被汞饱和，从而失去作用。在这种情况下，停止过滤，用水冲洗过滤装置，将得到的含汞活性炭泥浆进行废水处理。然后将含汞的活性炭进行化学处理，并在再一次的过滤中使不含汞的水与含汞活性炭泥状沉积物分离。该泥状沉积物被填埋。除了金属形式，在预涂层过滤装置上汞还可以硫化物形式滤出。另一种从诸如电解生产厂的液体中除去汞的方法是利用离子交换剂上的含硫基团的吸附作用。在合适的聚合物结构中加入硫羟、异硫或硫脲基团则可以生成有效粘接即使是少量汞的很特殊的离子交换剂。根据活性基团的不同，这种离子交换剂很难再生，在有些情况下只能通过蒸馏方法回收被吸附的汞。参看Ullmann′sEncyklopadie der technischen Chemie，4th 版，Volume13，page305，4th edition，Volume19，page68-671。汞还可以在一流动床电池中，借助于与阴极相连的漂浮在液流中的铜粉而分离。通过蒸馏将汞从铜粉上回收。在另一纯化方法中，向强碱性废水中加入氯化钙以生成氢氧化钙沉淀结合重金属。参看Ullmann′s Encyklopadie dertechnischenChemie，4th edition，Volume 19，page，668。还可用离心的方法从液体中除去汞；参看Encyklopadie dertechnischen Chemie，4th edition，Volume A24，page，347。类似地，它叙述了用板式过滤装置过滤除去汞的方法。已有的方法通常可以达到将碱金属醇化物中85-92％、碱金属氢氧化物溶液中99-99.8％的汞除去。以上所述方法的缺陷是有时控制步骤复杂，而且-如果不是不可能回收的话-回收汞也很困难。本专利技术的一个目的在于提供一种从含有金属汞的液体中除去汞的方法，该法装置结构简单且回收汞的方法也简单。我们已经发现权利要求书中所述的方法可以达到这一目的。本专利技术基于这样一个惊奇的发现，即含有金属汞的液流流经一粗糙表面时，如多个聚结点表面或滤烛表面，汞可以与液流分离。这是因为液体沿粗糙表面(如通过一过滤或聚结介质)流动时，细小的汞滴被这种构造的表面作用而离开液体进入聚结表面并相互结合形成大的汞滴。这些汞滴作为液流的一部分沿含纤维表面上的纤维滚动，在纤维结点处聚结而形成更大的汞滴。在液流的末端，大的汞滴因重力下落到容器的底部，然后可以进行回收。与通常的过滤方法不同的是，汞不是停留在过滤介质的表面，而是随液体沿着或穿过介质同时流动。出人意料的是，这种含汞液体中所发生的聚结作用能够达到一定程度，使得有可能从液体中基本上完全除去汞。具体地讲，在单步方法中汞的去除率对醇化物可达到90％、更好为95％，对碱金属氢氧化物溶液可达到至少99％、更好为99。8％。表面上汞滴的分离依赖于表面或介质的性质和多孔性，沿表面或穿过介质的流速，以及可能存在的表面上液流的高度因素或对于多个表面来讲，表面之间的空间。给定构造的表面含有金属汞的溶液流动时所沿的表面或所穿过的介质，其形状构造成在此液体流动过程中在该表面上或在该介质中能形成不断增大的汞滴。这种表面最好由纤维或粗糙的片状材料所构成。这种粗糙的片状材料可以是经适当的工艺如机械方法或浸蚀法进行粗糙化所得的金属或聚合物片材。这种表面或介质可以由纤维组成，或可以将纤维制成毡或布。进而可以纺织、非纺织或捆扎成型。当采用金属纤维时，它们最好不是圆形的，而是有角的形状。图3所示的是织布在制成缠绕成束的滤烛时，构成了具有不同孔隙度的多层结构。这种孔隙度沿如箭头所示的液流方向而增大。在折迭形滤烛情况下，孔径同样沿液流方向增大。织布的孔径优选0.5-30μm，最好为0.5-10μm，所用纤维的厚度或直径为2-30μm，最好为2-15μm。织布的厚度最好至少为8mm。纤维之间可通过交织或其它方式如熔接或粘接相连。纤维材料最好用聚丙烯。其它合适的纤维材料是聚乙烯、乙丙共聚物、酚醛树脂掺混的棉、聚氯乙烯、尼龙和不锈钢。进入介质即聚结床的入口处的孔径大小最好为0.5-30μm。纤维床的厚度优选20-100mm，最好为10mm，特别是8mm。这种表面或介质可以是含有窄缝的多层板或环绕一含有或由一层布或纤维材料包裹的管形支持体所捆成或折成星形的多层织物。介质特别是聚结层的支持体材料为一可透性管，此时液流能够从管的内部流向环绕在管上的介质，特别是经纤维床流到外部。这些表面优选用通用的商品化的聚结体、布滤烛或具有特定结构表面的实体构成。这些滤烛或烛滤器可两端开口，这样液体不会穿过滤烛的布壁流出去，而是流过滤烛，或者滤烛可在液体流进端开口，在相反一端闭口。通过介质或滤布的液流和欲除去的汞流同时进行。聚结体内管的直径优选18-120mm，管长为200-1100mm，织布正面孔径为1μm，纤维直径为10μm。优选的圆柱形烛滤器的管径为18-63mm，最好是外径为40mm，内径为25mm，管长为240mm，织布正面孔径为1μm，滤布厚度为8mm，纤维直径为10μm。除了滤布或聚结滤烛外，可用的表面材料可见R.Berger，Koaleszenzprobleme in Chemischen Prozessen，VDI-Berichte No.607(1986)，829-848。书中描述了相互分立的、弓形或波形聚结板排成空间阻隔的多层结构。本专利技术可采用的聚结体在石化工业中的油水分离和化学、药学工业中作萃取助体时也常用到。适合的聚结体有Pall公司的聚结烛和Ibero公司的Ibero型HP10-SSZ聚结体。适用的滤烛有FVG公司的Trislot和onslot公司的Conslot。液体的流动为了获得足够的聚结效果、基体上完全除去液体中所含的汞，液体沿给定结构的表面或流经介质的流动速率取决于所采用的给定结构表面或介质材料的性质、液体流经其表面的材料的长度或穿过的介质的厚度、给定结构表面上液体的高度或多层表面间的距离或所用滤烛器或聚结体的直径，如果两端开口的话。除此之外，液体的流动速率还取决于液体的组成。在采用织布孔径为0.5-30μm、纤维直径为10μm、内管直径为18-80mm以及管长为200-1100mm的管形结构表面或介质时，如果所用液体以水或醇或它们的混合物作介质，液体中汞的起始浓度为8-35mg/kg液体，则相对于表面或介质(优选为聚结层)的流速可以是0.001-0.03m/s。液体体系不是关键因素，因此起始汞浓度为1-200mg/kg液体的任意液体都适用。下面说明用于从含有金属汞的液流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从液体中除去汞的方法，包括在一容器中使含有金属汞的液流沿着一个或多个表面或通过一个或多个介质流动，所述表面和介质的构造使得能够在液体流动过程中形成持续增大的汞滴，汞滴在液流中沿表面或通过介质而传输，在离开这些表面或介质时，汞滴与液流分离，并从液流中除去所形成的汞滴。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：D施拉夫，V阿恩特，M莫斯，D史密特，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]