一种有色冶炼固体废弃物中汞的回收方法技术

本发明专利技术公开了一种有色冶炼固体废弃物中汞的回收方法，该方法是将含汞固体废弃物与砷

【技术实现步骤摘要】
一种有色冶炼固体废弃物中汞的回收方法


[0001]本专利技术涉及一种有色冶炼固体废弃物中的汞回收方法，特别涉及一种利用砷-硒固定剂来降低固体废弃物中砷和硒等易挥发痕量元素的挥发，同时提高汞的选择性挥发回收的方法，属于汞资源化回收领域。

技术介绍

[0002]汞是一种剧毒重金属，在环境中具有持久存在、生物累积及长距离迁移的污染特性，一直被国际社会高度关注。我国是目前世界上最大的人为汞排放国，面临巨大的汞污染减排责任与压力。有色冶炼行业的汞排放约占全国总汞排放量的24％以上，是我国最大的人为汞排放源之一，汞污染问题长期困扰着有色冶炼行业的可持续发展。有色冶炼湿法洗涤过程会产生大量的飞灰、酸泥等固体废弃物，酸泥含有大量汞、砷、硒等元素，若不加以合理处置，将给生态环境造成严重危害。另一方面，汞也是重要的战略资源，我国年消费汞量超1000吨，但国际汞公约已限制原生汞矿开采，这对酸泥汞回收提出了客观需求。
[0003]目前，我国处理固体废弃物主要采用蒸馏法，它包括先将含汞固体废弃物进行热处理使汞完全挥发，然后经过冷凝回收金属汞。然而，上述现有方案仍然存在以下的缺陷或不足：首先，上述方法在固体废弃物热处理过程中，砷、硒等易挥发元素也会挥发，并在冷凝过程与汞再次结合，只能得到被砷、硒等元素污染的汞产品；其次，上述方法需要在温度大于700度时热处理才能使汞完全释放出来，能耗成本较高。相应地，本领域亟需对此作出进一步的研究和改进，以便更好地满足现代化有色冶炼企业固体废弃物汞回收过程中的多种复杂需求。

技术实现思路

>[0004]针对现有技术中通过蒸馏法回收含汞固体废弃物中汞的方法存在的缺陷，本专利技术的目的是在于提供一种高效选择性回收含汞固体废弃物中汞的方法，该方法可以有效固定固体废弃物中的砷、硒等易挥发痕量元素，高效回收固体废弃物热解烟气中的汞，获得杂质含量较低的汞产品，实现汞资源回收再利用，提高有色冶炼的经济效益，充分避免环境污染。
[0005]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种有色冶炼固体废弃物中汞的回收方法，该方法是将含汞固体废弃物与砷-硒固定剂通过球磨处理后，所得混合物料通过热解处理，从热解烟气中冷凝回收汞。
[0006]作为一个优选的方案，所述砷-硒固定剂包括氧化钙、氧化铁、氧化铝、赤泥、炉渣中至少一种。优选的砷-硒固定剂能够与砷和硒等易挥发元素通过高能球磨处理激发化学反应生成难挥发的砷酸盐和硒酸盐等，通从而可以实现对砷和硒的固定。
[0007]作为一个优选的方案，所述砷-硒固定剂与所述含汞固体废弃物的质量比为0.1:1～2:1；进一步优选为所述砷-硒固定剂与所述含汞固体废弃物的质量比为0.4:1～0.6:1。砷-硒固定剂的用量根据实际含汞固体废弃物硒和砷等高温易挥发元素含量来确定添加
量。
[0008]作为一个优选的方案，所述球磨处理的条件为：球料比为4:1～12:1，球磨转速为500～600r/min，球磨时间为2～6小时。在优选的球磨处理条件下，可以借助机械力的作用，加大固定剂与含汞固体废弃物中砷和硒的接触面积，降低含汞固体废弃物与砷-硒固定剂之间的反应活化能，进而砷-硒强化固定剂与砷和硒之间的反应，因此通过球磨处理后，使得固定剂与砷和硒的反应更为充分，增强固定效果。
[0009]作为一个优选的方案，在空气或氮气气氛中，于500～600℃温度下，热解0.5～3小时。优选在空气气氛下对固体废弃物进行热解处理。所述空气的气流量为20～100m3/h。该热解处理方式产生的烟气量较焚烧等热处理方式产生的烟气量少，有利于烟气净化工艺的进行，有利于环境保护。
[0010]作为一个优选的方案，所述冷凝回收汞过程中的温度为
–
4～4℃。
[0011]本专利技术提供的一种有色冶炼固体废弃物中汞的回收方法，包括以下步骤：
[0012]1)取固体废弃物及砷-硒固定剂，将两者进行球磨处理，得到热解原料，所述砷-硒固定剂用于吸附所述固体废弃物在热解处理条件下易挥发的砷、硒等痕量元素，所述固体废弃物为有色冶炼产生的含汞飞灰、酸泥等固体废弃物；
[0013](2)在空气或氮气气氛下，对热解原料进行热解处理，得到所述热解烟气，易挥发的砷、硒等痕量元素被砷-硒固定剂吸附固定，得到不含砷、硒的热解烟气，所述不含砷、硒的热解烟气包含烟气汞成分；
[0014](3)对所述不含砷、硒的热解烟气中的烟气汞成分进行冷凝处理，得到汞产品。
[0015]本专利技术中的砷-硒固定剂可以为氧化钙、氧化铁及氧化铝等中一种或几种的组合，例如：可以为氧化钙，或为氧化铁，或为氧化铝，也可以为氧化铁及氧化钙的混合物，或为氧化铁及氧化铝的混合物，等等。所述砷-硒固定剂用于吸附热解烟气中的痕量元素，其中，痕量元素可以包括：砷、硒等痕量元素，则痕量元素固定剂可以将砷、硒等痕量元素从易挥发形态转化为难挥发形态，从而使砷、硒等痕量元素在热解过程中不释放。上述热解烟气为固体废弃物热解产生的烟气，该热解烟气包含烟气汞成分。则利用痕量元素固定剂吸附热固定痕量元素防止其在热解过程中随汞挥发，可以得到去痕量元素后的热解烟气，该去痕量元素后的热解烟气可以用于烟气汞回收。通过本实施方式，可以脱除烟气中有毒有害的痕量元素，避免痕量元素的释放对环境的污染。
[0016]本专利技术对热解处理后产生的去痕量元素的热解烟气进行冷凝处理，该热解烟气含有汞成分，则在冷凝处理后可以得到汞产品，实现汞的回收。同时热解烟气在脱除汞成分后，可以进一步避免烟气汞成分对环境的污染，回收的汞可以作为汞资源回收再利用，提高有色冶炼的经济效益。
[0017]相对现有技术，本专利技术技术方案带来的有益技术效果：
[0018]本专利技术提供的有色冶炼固体废弃物中汞的回收方法利用砷-硒固定剂结合球磨处理工艺，能够将固体废弃物中的砷和硒等痕量元素得到有效固定，避免这些痕量元素与汞一起在高温下的挥发，而对汞的回收造成干扰，有助于回收得到高纯度的汞产品，从而实现汞资源回收再利用，提高有色冶炼的经济效益，充分避免环境污染。
附图说明
[0019]图1为有色冶炼固体废弃物中汞的回收的工艺流程图。
[0020]图2为一种典型冶炼酸泥的XRD谱图。
[0021]图3为酸泥热处理过程汞的释放曲线。
[0022]图4为经过机械力调控后酸泥热解中汞、砷、硒的释放率。
[0023]图5为实施例1～10中含汞固体废弃物中汞的回收率。
[0024]图6为实施例1～10中产品汞的砷、硒含量。
具体实施方式
[0025]以下所述是本专利技术实施例的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本专利技术实施例的保护范围。
[0026]下面分多个实施例对本专利技术实施例进行进一步的说明。其中，本专利技术实施例不限定于以下的具体实施例。在不变主权利的范围内，可以适当的进行变更实施。
[0027]实施例1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有色冶炼固体废弃物中汞的回收方法，其特征在于：将含汞固体废弃物与砷-硒固定剂通过球磨处理后，所得混合物料通过热解处理，从热解烟气中冷凝回收汞。2.根据权利要求1所述的一种有色冶炼固体废弃物中汞的回收方法，其特征在于：所述砷-硒固定剂包括氧化钙、氧化铁、氧化铝、赤泥、炉渣中至少一种。3.根据权利要求1所述的一种有色冶炼固体废弃物中汞的回收方法，其特征在于：所述砷-硒固定剂与所述含汞固体废弃物的质量比为0.1:1～2:1。4.根据权利要求1所述的一种有色冶...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈锋华，刘恢，向开松，李焌源，谢小峰，刘操，李超芳，陈昊，何书丹，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：