一种低温热脱附联合化学淋洗治理含汞危险废渣的方法技术

本发明专利技术公开了一种低温热脱附联合化学淋洗治理含汞危险废渣的方法，该方法将含汞危险废渣先通过低温热脱附处理去除含汞危险废渣中有机结合态汞和部分低沸点的无机结合态汞，然后采取含有机酸、碘盐与氯盐的混合液淋洗去除高沸点的氧化汞形态的汞，最后采用含硫化钠与氢氧化钠的混合液淋洗去除高沸点的硫化汞形态的汞，该方法可以对含汞危险废渣中多种形态汞高效脱除，汞残留低，可将含汞危险废渣变为一般废物，大大降低了危废处理成本，且避免对环境造成二次污染。

A method of low temperature thermal desorption combined with chemical leaching to treat hazardous waste residue containing mercury

The invention discloses a method for low temperature thermal desorption combined with chemical leaching of mercury containing hazardous waste management, the method of mercury containing dangerous waste through the low temperature thermal desorption to remove mercury containing dangerous waste organic combined mercury and inorganic mercury with low boiling point, and then take the mixed liquid containing organic acid, leaching iodized salt and chlorine salt to remove high boiling point mercury speciation of mercury, the mixture of sodium sulfide and sodium hydroxide leaching to remove the high boiling point of mercuric sulfide forms of mercury, the method of mercury containing waste residue can be dangerous forms of mercury removal efficiency, low residual mercury, mercury containing waste residue can be dangerous for general waste, greatly reduce hazardous waste treatment costs, and avoid environmental pollution two.

【技术实现步骤摘要】
一种低温热脱附联合化学淋洗治理含汞危险废渣的方法
本专利技术涉及一种含汞危险废渣治理方法，特别涉及一种通过低温热脱附联合淋洗治理含汞危险废渣的方法，属于固体废物治理

技术介绍
近年来，随着工农业的迅速发展，汞在生产和使用过程中被大量排放，《国家废物名录》已将含汞废物列为HW29类废物。含汞危险废渣主要是指汞矿开采冶炼、氯碱工业、电池及温度计生产制造等行业产生的含汞固体废弃物。这些含汞废物汞含量高，若不妥善处置，将会污染大气、周边土壤、地表水及地下水，土壤中的汞及其化合物可通过食物链进入人体，对人体产生极大的危害。因此，选择合适的方法进行含汞危险废渣的安全处置，对我国环境治理、保护人体健康具有重要意义。汞按化学形态可分为：金属汞、无机结合态汞、有机结合态汞。无机态的汞主要以游离态的Hg2+和Hg+形式存在，其中，Hg+能形成难溶性汞盐，而Hg2+大多为可溶性汞盐。有机化合物态的汞以短链烷基汞为主，汞与其他小分子或生物大分子以共价配合，与配体以配位或超分子形式结合所形成的状态为结合态，有机汞化合物对光和热较为敏感，有较高的挥发性。现有的含汞废物的处理技术主要是经过固化稳定化处理之后进废物填埋场安全填埋，此方法工艺成熟、安全可靠，但是废物安全填埋场修建及运营成本相当之高，本专利技术通过低温热脱附联合化学淋洗的方法对含汞危险废渣进行解毒处理，降低废渣中汞含量及浸出毒性，使其变为危害小很多的一般废物，然后根据实际情况选择对其进行资源利用，或是进一般工业固体废物填埋场进行填埋，与常规方法比，此法大大降低了含汞废物处理成本。目前，针对含汞危险废渣淋洗的相关报道非常少，仅汞污染土壤方面的淋洗、萃取等相关方法可见少量报道，中国专利(CN106433649A)公开了采用盐酸、碘化钾和硫代硫酸钠溶液组成的A剂以及氢氧化钠和次氯酸钠溶液组成的B剂组成的淋洗剂组合，该专利表明组合淋洗剂分步淋洗能大大提高土壤汞的淋洗效率，但是其中的盐酸酸性较强，会严重破坏土壤的理化性质，使大量土壤养分流失，导致土壤无法再利用，同时强酸性条件对处理设备要求较高，硫代硫酸钠遇强酸会反应生成硫和二氧化硫，降低淋洗效果，且增加药剂耗量。中国专利(CN101362145A)公开了利用Na2EDTA、草酸以及碘化钾三种试剂组合分步淋洗来实现土壤中镉、铜、铅、锌、砷及汞等重金属同时去除的方法，该专利表明碘化钾对土壤中汞有较高的去除率，达到40.1％。另外，热处理法脱汞是能够有效去除废渣中汞的方法，根据废渣中汞的存在状态和汞的含量，可以采用高温热脱附(600℃～1000℃)与低温热脱附(200℃～600℃)两种。汞有很多种形态，包括：Hg、HgCl2、Hg2Cl2、HgO、HgS以及无机结合的汞、有机结合态汞等，Hg、HgCl2、Hg2Cl2、有机结合态汞等形态的汞沸点较低，可以采用低温热脱附方法进行处理而比较容易去除，而HgO，HgS等形态的汞沸点很高，必须加热到700～800℃甚至更高的温度，且热处理时间往往大于1小时才能有效去除，因此，高温热脱附所需能耗较高。目前，针对汞的热脱附研究非常多，但大部分为高温热脱附方法，低温热脱附研究较少，中国专利(CN103056157A)公开了一种汞污染土壤的低温热解处理修复方法及装置。该专利将含水率低于10％的汞污染土壤投入热解装置中，热解装置的初始温度为250℃，在30分钟内加热升温至400℃，经该方法修复后土壤中汞含量仍较高，远高于《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)三级标准，修复效果不理想。中国专利(CN103785682A)公开了一种利用有机酸促进汞污染土壤热处理修复的方法，该方法先将有机酸与汞污染土壤混合均匀后再投入热解装置中，设置热解温度400～500℃，处理时间20～60分钟，经该方法修复后土壤中汞含量可低于《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)三级标准，该方法虽然通过添加有机酸等能适当降低热解温度，提高汞的脱除效率，但是该方法热解温度仍然在400℃以上。由于含汞危险废渣为汞的富集渣，汞含量远远高于一般的汞污染土壤，现有的处理汞污染土壤的方法难以适应于含汞危险废渣的处理，现有技术中也并未见采用低温热解技术和药剂淋洗技术相结合深度脱除含汞危险废渣的相关报道。
技术实现思路
针对现有技术中含汞危险废渣脱汞处理的方法存在的缺陷，本专利技术的目的是在于提供一种将热分解技术和药剂淋洗技术相结合，以实现含汞危险废渣中多种形态汞高效去除，汞残留低，且能耗低、成本较低的治理含汞危险废渣的方法，经过该方法脱汞后含汞废渣中汞的去除率可达到95％以上，解决了一般汞的热处理能耗高及淋洗效率不高的问题。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种低温热脱附联合化学淋洗治理含汞危险废渣的方法，该方法包括以下步骤：1)将含汞危险废渣进行风干，破碎成细颗粒；2)细颗粒置于200～400℃温度下进行热处理；3)热处理过的细颗粒采用含有机酸、碘盐与氯盐的混合溶液淋洗，再采用水淋洗；4)经过3)淋洗后的细颗粒采用含硫化钠与氢氧化钠的混合溶液淋洗，再采用水淋洗。优选的方案，所述含汞危险废渣风干至含水率低于10％，破碎至粒径小于3cm。将含汞危险废渣干燥并破碎至适当粒度有利于提高汞的挥发速率。优选的方案，所述热处理的时间为20～60分钟；更优选的热处理时间为25～35min。本专利技术技术方案在低温下处理较短时间，能降低能耗。优选的方案，所述含有机酸、碘盐与氯盐的混合溶液中有机酸的浓度为0.5～1mol/L，碘盐的浓度为0.01～0.3mol/L，氯盐的浓度为0.1～0.5mol/L。较优选的方案，所述有机酸包括柠檬酸、酒石酸、草酸中至少一种。更优选为柠檬酸。较优选的方案，所述碘盐包括碘化钾、碘化钠、碘化镁、碘化铵中至少一种。更优选为碘化钾。较优选的方案，所述氯盐包括氯化钙、氯化钠、氯化镁、氯化钾、氯化铵中的至少一种。更优选为氯化钙。优选的方案，所述含硫化钠与氢氧化钠的混合溶液中硫化钠的质量百分比浓度为5～10％，氢氧化钠质量为硫化钠质量的1～2％。优选的方案，步骤3)中，采用含有机酸、碘盐与氯盐的混合溶液淋洗过程中，液固比为5:1～10:1mL/g，淋洗时间为3～12h。优选的方案，步骤4)中，采用含硫化钠与氢氧化钠的混合溶液淋洗过程中，液固比为2:1～5:1mL/g，淋洗时间为3～12h。优选的方案，步骤2)中热处理温度更优选为350～400℃。本专利技术的技术方案中首先采用低温热分解方法对含汞废渣进行预处理，在200～400℃温度下对含汞废渣进行热处理，能快速、有效挥发含汞废渣中的大部分可挥发性汞，如HgCl2、Hg2Cl2及有机汞等实现挥发，同时也可以将难挥发的一价汞化合物氧化成二价汞，而二价汞相对一价汞更有利于被药剂络合进入淋洗液，有利于后续的淋洗脱汞过程。本专利技术的技术方案中有机酸、碘盐与氯盐主要起到将热脱附处理后废渣中可溶性的Hg2+及其化合物以及氧化汞形态存在的汞洗脱出来的作用。采用的有机酸主要起到三个作用，一方面H+与含汞废渣中的氧化汞等反应，形成可溶性的Hg2+，另一方面提供酸根络合离子，第三方面保持废渣的酸性环境，有利于碘盐与氯盐的淋洗，提高汞离子溶出效率。碘盐主要是提供配体碘离子，对汞离子具有较强的配位络合能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温热脱附联合化学淋洗治理含汞危险废渣的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将含汞危险废渣进行风干，破碎成细颗粒；2)细颗粒置于200～400℃温度下进行热处理；3)热处理过的细颗粒采用含有机酸、碘盐与氯盐的混合溶液淋洗，再采用水淋洗；4)经过3)淋洗后的细颗粒采用含硫化钠与氢氧化钠的混合溶液淋洗，再采用水淋洗。

【技术特征摘要】
1.一种低温热脱附联合化学淋洗治理含汞危险废渣的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将含汞危险废渣进行风干，破碎成细颗粒；2)细颗粒置于200～400℃温度下进行热处理；3)热处理过的细颗粒采用含有机酸、碘盐与氯盐的混合溶液淋洗，再采用水淋洗；4)经过3)淋洗后的细颗粒采用含硫化钠与氢氧化钠的混合溶液淋洗，再采用水淋洗。2.根据权利要求1所述的一种低温热脱附联合化学淋洗治理含汞危险废渣的方法，其特征在于：所述含汞危险废渣风干至含水率低于10％，破碎至粒径小于3cm。3.根据权利要求1所述的一种低温热脱附联合化学淋洗治理含汞危险废渣的方法，其特征在于：所述热处理的时间为20～60分钟。4.根据权利要求1、2或3所述一种低温热脱附联合化学淋洗治理含汞危险废渣的方法，其特征在于：所述含有机酸、碘盐与氯盐的混合溶液中有机酸的浓度为0.5～1mol/L，碘盐的浓度为0.01～0.3mol/L，氯盐的浓度为0.1～0.5mol/L。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵乐，史学峰，韩凤，刘晓月，
申请(专利权)人：航天凯天环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43