專利名稱：一種氨法脫硫固體沉淀物中汞回收的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氨法脫硫固體沉淀物中汞回收的裝置及方法，屬環(huán)境污染控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汞作為全球性主要重金屬毒性污染物而倍受關(guān)注。與S02、NOx等其它大氣污染物不同，汞具有可富集性、遷移性、形態(tài)轉(zhuǎn)化性、再循環(huán)性和長期高毒性等性質(zhì)，因此，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)已經(jīng)將汞污染作為全球性環(huán)境問題。在人類排放的汞污染源中，燃煤汞排放是主要來源之一。我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，據(jù)統(tǒng)計，目前我國每年燃煤量約為36億噸，其中火電行業(yè)燃煤接近18億噸，就人均和排放總量而言，中國是向大氣中排放汞量最多的國家。目前，除少數(shù)國家進行活性炭等吸附劑除汞技術(shù)小試研究外，世界上絕大多數(shù)國家均處于利用除塵、脫硫、脫硝等過程降低大氣汞排放的協(xié)同脫汞階段。但這種脫汞方式一方面脫汞效率較低，另一方面脫汞過程主要將氣態(tài)汞轉(zhuǎn)化為液態(tài)或固態(tài)汞，含汞的副產(chǎn)物難以集中處置，容易造成局地二次污染，不能徹底解決汞污染問題。汞不僅是污染物，同時也是一種稀有資源。汞在冶煉、化工、儀器制造、醫(yī)藥和原子能工業(yè)等方面都有廣泛地應用。雖然我國是世界上汞礦資源較豐富的國家，但由于原礦品位低，且消耗量大，因此從20世紀90年代以來一直主要依靠進口來維持。2010年我國汞的消耗量超過了 1000噸，其中進口占了 50%左右。雖然我國已經(jīng)在一些汞使用行業(yè)開展了汞替代原料及低汞觸媒的研究，但在短時間內(nèi)我國的汞需求量仍然很大。因此，發(fā)展汞回收循環(huán)使用技術(shù)對我國汞產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。我國目前每年燃煤排放的汞達到270噸左右，如能采用合適的 回收技術(shù)，預計每年可回收幾十噸到上百噸的汞，可有效地緩解我國汞的進口量及汞礦開采造成環(huán)境污染。雖然目前燃煤電廠煙氣汞污染越來越受到關(guān)注，煙氣汞控制技術(shù)正在逐步的研究完善當中，然而針對如何回收利用被捕集下來的汞物質(zhì)的研究卻非常少。國內(nèi)已有在實驗室內(nèi)進行采用改性后的活性炭吸附燃煤煙氣中的氣態(tài)汞，再利用電化學方法活化活性炭及回收汞的研究報道，不過，該研究僅僅是通過電化學方法將吸附活性炭上的汞解吸到溶液中，主要目的是回收活性炭，對汞的回收方面仍有待深入研究。氨法脫硫由于產(chǎn)生的固體沉淀物量較少，使得其汞含量較高，因而具有通過化學方法富集回收的可行性。通過對氨法脫硫固體沉淀物中汞進行富集回收，不僅可以解決氨法脫硫固體沉淀物含汞高，易產(chǎn)生二次污染，難于處理的問題，還可通過對汞的回收再利用有效地緩解我國汞進口的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
基于以上現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的在于提供一種氨法脫硫固體沉淀物中汞回收的裝置，該裝置通過將氨法脫硫固體沉淀物進行酸溶后沉淀分離，對其中的汞進行富集回收，達到避免汞存在于固體廢棄物中造成二次污染的目的，實現(xiàn)煙氣汞的資源化。本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用上述裝置進行汞回收的方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種氨法脫硫固體沉淀物中汞回收的裝置，該裝置包括依次連接的一次沉淀池、壓濾機、溶解池、二次沉淀池、一次反應池、二次反應池、離心機和干燥器，在一次沉淀池前設(shè)有第一泥漿泵；在一次沉淀池和壓濾機之間設(shè)有第二泥漿泵，該第二泥漿泵的一端與一次沉淀池的底部連接，另一端與壓濾機的進料口連接；溶解池和二次沉淀池之間設(shè)有一循環(huán)泵，該循環(huán)泵的一端與二次沉淀池的出水口連接，另一端與溶解池的入水口連接。一種利用上述裝置進行汞回收的方法，該方法包括以下步驟:(I)將氨法脫硫液引入一次沉淀池進行靜置沉淀，得到的沉淀泥漿經(jīng)壓濾機壓濾； (2)將得到的固體引入溶解池，向其中加入鹽酸并加熱至40°C溶解，固體中的汞與鹽酸反應生成氯化汞；(3)將溶解后得到的溶液引入二次沉淀池進行固液分離，上清液重新循環(huán)至溶解池；(4)當二次沉淀池內(nèi)上清液中汞濃度富集達到為3 5g/L后送入一次反應池，并向其中投加氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值為6.0 6.5，靜置30 60分鐘；(5)將所得上清液送入二次反應池，向二次反應池內(nèi)加入氨水，調(diào)整pH值至8.0 9.0，溶液中的氯化汞與氨水反應生成氯化氨基汞沉淀；(6)得到沉淀物經(jīng)離心機分離和干燥器干燥后，得到氯化氨基汞成品。所述步驟(I)中氨法脫硫液在一次沉淀池中靜置I 1.5小時。所述步驟(2)中鹽酸的濃度為0.8 1.5wt%，溶解時間為10 20分鐘。氯化氨基汞為無毒的化工藥品，可用于制備防腐藥。本發(fā)明的優(yōu)點在于:(I)本發(fā)明將氨法脫硫固體沉淀物中的汞采用化學方法進行回收，避免了汞存在于固體廢物中造成的二次污染。(2)本發(fā)明中將汞以具有工業(yè)價值的氯化氨基汞的形式進行回收，可通過銷售氯化氨基汞維持裝置的運行費用。(3)采用本發(fā)明的方法汞的回收率可在70%以上，氯化氨基汞純度在85%以上。


圖1為本發(fā)明氨法脫硫固體沉淀物中汞回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明的氨法脫硫固體沉淀物中汞回收的裝置包括依次連接的一次沉淀池2、壓濾機4、溶解池5、二次沉淀池7、一次反應池8、二次反應池9、離心機10和干燥器11。在一次沉淀池2前設(shè)有第一泥漿泵I ;在一次沉淀池2和壓濾機4之間設(shè)有第二泥漿泵3，第二泥漿泵3的一端與一次沉淀池2的底部連接，另一端與壓濾機4的進料口連接；溶解池5和二次沉淀池7之間設(shè)有一循環(huán)泵6，循環(huán)泵6 —端與二次沉淀池7的出水口連接，另一端與溶解池5的入水口連接。溶解池5內(nèi)還可以增設(shè)攪拌裝置和加溫裝置。利用上述裝置進行氨法脫硫固體沉淀物中汞回收的方法如下:通過第一泥漿泵I將氨法脫硫的泥水混合物引入一次沉淀池2，在一次沉淀池2中靜沉I 1.5小時；通過第二泥漿泵3將一次沉淀池內(nèi)的沉淀泥漿引入壓濾機4中進行壓濾，壓濾得到的固體進入溶解池5。向溶解池5加入0.8 1.5%的鹽酸溶液，通過加溫裝置將液體溫度加熱至40°C，通過攪拌裝置進行攪拌，經(jīng)10 20分鐘后將液體引入二次沉淀池7 ;在二次沉淀池中靜置30 60分鐘后，將上清液通過循環(huán)水泵6引回溶解池5 ;當二次沉淀池7內(nèi)的上清液中的汞濃度富集至3 5g/L后，將上清液引入一次反應池8中，通過向一次反應池8內(nèi)投加氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值為6.0 6.5,然后靜置30 60分鐘，所得上清液送入二次反應池9，在二次反應池9內(nèi)加入氨水，調(diào)整pH值至8.0 9.0，溶液中的氯化汞與氨水反應生成氯化氨基汞沉淀；將所得的沉淀引入離心機10進行離心分離后引入到干燥器11內(nèi)進行干燥，得到成品氯化氨基汞。采用上述方法沉淀物中 汞的回收率可在70%以上，氯化氨基汞純度在85%以上。
權(quán)利要求
1.一種氨法脫硫固體沉淀物中汞回收的裝置，其特征在于，該裝置包括依次連接的一次沉淀池、壓濾機、溶解池、二次沉淀池、一次反應池、二次反應池、離心機和干燥器，在一次沉淀池前設(shè)有第一泥漿泵；在一次沉淀池和壓濾機之間設(shè)有第二泥漿泵，該第二泥漿泵的一端與一次沉淀池的底部連接，另一端與壓濾機的進料口連接；溶解池和二次沉淀池之間設(shè)有一循環(huán)泵，該循環(huán)泵的一端與二次沉淀池的出水口連接，另一端與溶解池的入水口連接。
2.一種利用權(quán)利要求1所述的裝置進行汞回收的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)將氨法脫硫液引入一次沉淀池進行靜置沉淀，得到的沉淀泥漿經(jīng)壓濾機壓濾； (2)將得到的固體引入溶解池，向其中加入鹽酸并加熱至40°C溶解，固體中的汞與鹽酸反應生成氯化汞； (3)將溶解后得到的溶液引入二次沉淀池進行固液分離，上清液重新循環(huán)至溶解池； (4)當二次沉淀池內(nèi)上清液中汞濃度富集達到為3 5g/L后送入一次反應池，并向其中投加氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值為6.0 6.5，靜置30 60分鐘； (5)將所得上清液送入二次反應池，向二次反應池內(nèi)加入氨水，調(diào)整pH值至8.0 9.0，溶液中的氯化汞與氨水反應生成氯化氨基汞沉淀； (6)得到沉淀物經(jīng)離心機分離和干燥器干燥后，得到氯化氨基汞成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汞回收的方法，其特征在于，所述步驟(I)中氨法脫硫液在一次沉淀池中靜置I 1.5小時。
4.根據(jù)權(quán) 利要求2所述的汞回收的方法，其特征在于，所述步驟(2)中鹽酸的濃度為0.8 1.5wt%，溶解時間為10 20分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氨法脫硫固體沉淀物中汞回收的裝置及方法，該裝置包括依次連接的一次沉淀池、壓濾機、溶解池、二次沉淀池、一次反應池、二次反應池、離心機和干燥器，在一次沉淀池前設(shè)有第一泥漿泵；在一次沉淀池和壓濾機之間設(shè)有第二泥漿泵，溶解池和二次沉淀池之間設(shè)有一循環(huán)泵。利用該裝置進行汞回收的方法包括氨法脫硫液的靜置沉淀，鹽酸溶解固體生成氯化汞，上清液中氯化汞的富集、以及富集后的氯化汞與氨水反應得到氯化氨基汞沉淀等步驟。本發(fā)明避免了汞存在于固體廢物中造成的二次污染，實現(xiàn)煙氣汞的資源化，并能將汞以具有工業(yè)價值的氯化氨基汞的形式進行回收，可通過銷售氯化氨基汞維持裝置的運行費用。
文檔編號C01G13/00GK103232061SQ20131017529
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月13日
發(fā)明者王洪昌, 張凡, 朱金偉, 王凡, 劉宇 申請人:中國環(huán)境科學研究院, 浙江天藍環(huán)保技術(shù)股份有限公司