一种从有色金属冶炼含汞烟气中原位回收汞的方法技术

本发明专利技术公开了一种从有色金属冶炼含汞烟气中原位回收汞的方法，该方法是对含汞冶炼烟气进行吸收脱汞得到含汞酸泥，含汞酸泥通过絮凝浓缩、脱水，得到含汞泥渣；将含汞泥经过预处理后，进行焚烧并通过多级汞凝结收集装置集中回收液态汞。该方法简单、成本较低、占地面积小、收集回收金属汞的效率高，可在有色金属冶炼含汞烟气产生区域就近建设，避免了含汞酸泥外运处理的过程与运输中存在的环境风险，且含微量汞的尾气可再引入有色金属冶炼含汞烟气净化系统重新进行脱汞处理，不需建设专门的尾气处理装置，有效避免形成二次污染，方法简单，可以大规模使用。

A method for in situ recovery of mercury from mercury containing flue gas from non-ferrous metal smelting

The present invention discloses a method for recovering mercury in situ from a mercury containing flue gas from non-ferrous metals. The method is to absorb mercury from the mercury containing smelting gas and get mercury containing mud, and the Hg acid mud is concentrated and dehydrated by flocculation and dehydration, and the mercury containing sludge is incineration and collected through multistage mercury after pretreatment. The device concentrates on the recovery of liquid mercury. The method is simple, low cost, small area and high efficiency of collecting metal mercury. It can be built near the production of mercury containing flue gas in non-ferrous metal smelting. It avoids the environmental risk in the process of handling and transportation of mercury containing mashed mud, and the tail gas containing trace mercury can be reintroduced to non-ferrous metal to smelt the mercury containing flue gas. The chemical system is reprocessed to remove mercury. No special exhaust treatment device is needed to effectively prevent the formation of the two pollution. The method is simple and can be used on a large scale.

【技术实现步骤摘要】
一种从有色金属冶炼含汞烟气中原位回收汞的方法
本专利技术涉及一种有色金属冶炼含汞烟气的处理方法，特别涉及一种有色金属冶炼烟气通过吸收富集汞、絮凝浓缩并脱水、预处理、焚烧形成汞蒸汽、凝结成液汞并收集回收的方法，属于冶炼烟气治理

技术介绍
金属汞是一种对环境、生物包括人类在内的一种危害性很大的主要重金属污染物之一，能够在生物体内累积，人类除可直接受到其污染危害之外，还可通过食物链如食用受到汞染污的鱼类等生物间接受到汞污染中毒的危害，对人体的主要危害是影响人体脑神经系统，因此对重金属汞污染的预防和治理，是一个重要的环保课题。目前，含汞烟气处理的方法主要有直接冷凝法，冶炼烟气经电除尘器后，温度下降，先进入第一洗涤塔，吸取大部分尘埃且温度继续下降，再送入石墨气液间冷器，80％的汞蒸气在此冷凝成液汞和汞炱，烟气温度降到30℃以下，再进入第二洗涤塔，进一步脱去金属汞和汞炱后，送入制酸烟气系统，该法仅适合含汞特别高的锌精矿，净化率虽然可达到75～80％，但净化后尾气中的汞含量仍较高，不利于后续的烟气处理过程，而对于一般汞含量的冶炼矿石而言，净化率相对降低，且净化后尾气中汞含量仍较高等。其次是碘络合－电解法，其工艺分为吸收和电解两部分，吸收时将净化后的烟气引入汞吸收塔，与碘化钾吸收液逆流接触，汞蒸气在二氧化硫的参与下，与溶液中的碘离子进行络合反应，汞以稳定可溶的络合物形式被吸收下来，电解时碘汞络合物中的汞被还原成金属汞，同时碘得以再生并返回吸收工序，汞的总回收率为45.0％左右。主要不足之处是生产原料碘化钾全部进口，成本较高，制约了该工艺的使用。第三是硫化钠+氯络合法，该工艺由两部分组成，第一步是向进入制酸系统的烟气喷入硫化钠，使汞蒸气变为硫化汞沉淀下来，将进入烟气净化系统的汞浓度下降至一定浓度，以防止汞的凝结。再采用氯络合法进一步除去烟气中的汞，该法由于过量的硫化钠对生产系统有害，故需采用高精度的汞分析仪自动分析烟气中的汞浓度，并根据信号自动控制硫化钠的喷入量，控制难度较大，同时第二步氯络合法若进气汞含量浓度偏高，则影响整体脱汞效果，且运营成本较高。此外还有硫酸洗涤法、奥托昆普脱汞法等方法，但其工艺的腐蚀均极为严重，维修费用十分昂贵。目前采用的比较多的是波利顿—挪威锌法来进行脱汞的方法，该法是将焙烧炉烟气在常规烟气净化系统中进行净化、洗涤和冷却处理，净化后的含汞和二氧化硫的烟气在脱汞反应塔内被酸性氯化汞络合物溶液洗涤时，溶液中的Hg2+与烟气中的金属汞蒸汽发生快速完全的反应，生成不溶于水的氯化亚汞晶体。一部分氯化亚汞用氯气重新氯化制备成浓氯化汞溶液，加入洗涤液中补充汞离子(Hg2+)损失。多余部分经沉淀处理后成为甘汞产品。该法对设备老化、烟气成分变化适应低，除汞效率会显著下降，维护和使用成本高昂，已经难以满足除汞要求。目前处理含汞的固废渣的主要方法包括深层地下填埋法，采用酸洗浸泡后再直接活性炭物理吸附法，采用酸洗浸泡后再用化学试剂(如硫化钠、有机硫等)进行化学固化反应，运输到有专门的有含汞固废渣资质的公司(如贵州)，进行处理等方法。采用活性炭物理吸附法的主要不足之处是活性炭的吸附能力有限，吸附去除效果不太理想。化学法去除重金属汞，存在处理成本受化学药剂原料影响较大，且形成的重金属沉淀物难于从浸泡废酸水中分离出来，操作过程繁琐且难以达到理想效果，且析出的重金属汞难以回收利用等。在专门的有含汞固废渣资质的公司进行处理主要存在运输安全风险及外排烟气达不到国家汞排放标准等问题。
技术实现思路
针对现有有色金属冶炼烟气脱汞效率不高，且脱汞得到的含汞酸泥存在难处理、堆放时环境污染隐患大、外运过程中潜在的环境污染风险、外运处理费用高、汞资源浪费等问题，本专利技术的目的是提供一种有色金属冶炼含汞烟气中原位回收汞的方法，该方法操作简单、成本较低、汞的收集回收效率高，且可在有色金属冶炼含汞烟气产生区域就近建设，避免了含汞烟气脱汞困难及含汞酸泥外运处理的过程与运输中存在的环境污染风险，且含微量汞的尾气可再引入有色金属冶炼含汞烟气净化系统中，不需建设专门的尾气处理装置，有效避免形成二次污染，方法简单，可以大规模使用。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种有色金属冶炼含汞烟气中原位回收汞的方法，其包括以下步骤：1)含汞冶炼烟气进入汞净化系统中进行连续脱汞，得到含汞酸泥浆液；2)将含汞酸泥浆液泵送至絮凝浓缩反应器中进行絮凝浓缩，得到含汞酸泥；3)含汞酸泥泵送至脱水机中进行脱水，得到含汞泥渣；4)将含汞泥渣输送至预处理器中进行预处理，得到含汞预处理渣；5)将含汞预处理渣输送至焚烧炉焚烧，使汞升华成气态汞；6)气态汞进入多级汞凝结收集装置经过降温凝结形成液态汞，液态汞集中回收。优选的方案，所述汞净化系统采用脱汞循环浆液对含汞冶炼烟气进行连续洗涤，得到含汞酸泥浆液。较优选的方案，所述脱汞循环浆液包含三聚氰胺类高分子材料和/或硫化钠脱汞剂，所述三聚氰胺类高分子材料具有式1重复结构单元：本专利技术采用脱汞循环浆液连续对含汞烟气进行洗涤，利用三聚氰胺类高分子材料脱汞剂或硫化钠等对烟气中的汞进行螯合与吸附，当脱汞剂吸附汞达到饱和后得到含汞酸泥浆液。优先采用三聚氰胺类高分子材料脱汞剂进行脱汞，其效率高，且吸附了汞的三聚氰胺类高分子材料在焚烧炉中挥发汞后，其本身也分解挥发，无残留，不会造成二次污染。本专利技术的三聚氰胺类高分子材料由三聚氰胺和吡咯甲醛进行缩聚反应得到；三聚氰胺和吡咯甲醛的摩尔比为1:1.5；缩聚反应在120℃温度下反应12h。缩聚反应采用二甲亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中至少一种作为溶剂。优选的方案，所述洗涤过程中控制温度在25～250℃。优选为50～200℃。优选的方案，含汞泥渣的预处理过程为：含汞泥渣的预处理过程为：将含汞泥渣与石灰通过机械搅拌混合并造粒；所述石灰添加量为含汞泥渣质量的10～30％。通过将含汞泥渣与石灰造粒，能明显提高汞的受热挥发的效率。优选的方案，所述多级汞凝结收集装置包括冷却凝结器I和冷却凝结器II及集汞箱；冷却凝结器I和冷却凝结器II底部均与集汞箱连接；冷却凝结器I和冷却凝结器II下部通过连通管连通。优选的方案，所述冷却凝结器I顶部与焚烧炉顶部通过管道连接。优选的方案，所述冷却凝结塔II顶部设有尾气排放出口管。优选的方案，冷却凝结器I和冷却凝结器II内均填充有换热管道，所述换热管道两端分别为换热介质入口和换热介质出口；所述换热介质入口设置在冷却凝结器I下部或冷却凝结器II的下部，所述换热介质出口设置在冷却凝结器I上部或冷却凝结器II的上部。优选的方案，所述集汞箱的下部设有液汞出口。优选的方案，所述集汞箱与连通管之间设有平衡管。平衡管的作用主要是维持冷却凝结器与集汞箱之间的压力平衡，便于冷却凝结器内液汞自动流入集汞箱中。优选的方案，含汞预处理渣置于焚烧装置中，在200～1200℃温度下升华成气态汞，气态汞进入冷却凝结器I，气态汞与换热管道接触凝结成液体，流入集汞箱内，冷却凝结器I中气相通过连通管进入冷却凝结器II，残余气态汞与换热管道接触凝结成液体，流入集汞箱内。优选的温度为600～1000℃。优选的方案，所述多级汞凝结收集装置中出来的脱汞尾气进入汞净化系统循环吸收再次处理。本专利技术提供了一种有色金属冶炼含汞烟气中原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从有色金属冶炼含汞烟气中原位回收汞的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)含汞冶炼烟气进入汞净化系统中进行连续脱汞，得到含汞酸泥浆液；2)将含汞酸泥浆液泵送至絮凝浓缩反应器中进行絮凝浓缩，得到含汞酸泥；3)含汞酸泥泵送至脱水机中进行脱水，得到含汞泥渣；4)将含汞泥渣输送至预处理器中进行预处理，得到含汞预处理渣；5)将含汞预处理渣输送至焚烧炉焚烧，使汞升华成气态汞；6)气态汞进入多级汞凝结收集装置经过降温凝结形成液态汞，液态汞集中回收。

【技术特征摘要】
1.一种从有色金属冶炼含汞烟气中原位回收汞的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)含汞冶炼烟气进入汞净化系统中进行连续脱汞，得到含汞酸泥浆液；2)将含汞酸泥浆液泵送至絮凝浓缩反应器中进行絮凝浓缩，得到含汞酸泥；3)含汞酸泥泵送至脱水机中进行脱水，得到含汞泥渣；4)将含汞泥渣输送至预处理器中进行预处理，得到含汞预处理渣；5)将含汞预处理渣输送至焚烧炉焚烧，使汞升华成气态汞；6)气态汞进入多级汞凝结收集装置经过降温凝结形成液态汞，液态汞集中回收。2.根据权利要求1所述的一种从有色金属冶炼含汞烟气中原位回收汞的方法，其特征在于：所述汞净化系统采用脱汞循环浆液对含汞冶炼烟气进行连续洗涤，得到含汞酸泥浆液。3.根据权利要求2所述的一种从有色金属冶炼含汞烟气中原位回收汞的方法，其特征在于：所述脱汞循环浆液包含三聚氰胺类高分子材料和/或硫化钠脱汞剂，所述三聚氰胺类高分子材料具有式1重复结构单元：4.根据权利要求2所述的一种从有色金属冶炼含汞烟气中原位回收汞的方法，其特征在于：所述洗涤过程中控制温度在25℃～250℃。5.根据权利要求1所述的一种从有色金属冶炼含汞烟气中原位回收汞的方法，其特征在于：含汞泥渣的预处理过程为：将含汞泥渣与石灰通过机械搅拌混合并造粒；所述石灰添加量为含汞泥渣质量的10～30％。6.根据权利要求1所述的一种从有色金属冶炼含汞烟气中原位回收汞的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平山，王定华，
申请(专利权)人：湖南西林环保材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43