一种无害化处理液态汞的方法与流程

2、本发明所属技术领域

本发明涉及液态汞处理领域，特别是针对实验室内或家庭中液态汞泄漏的处理领域以及工厂内大量废弃液态汞处理领域。

3、

背景技术：

液态汞，俗称水银，广泛应用于多个领域，可以应用于制造工业用化学药物、电子电器产品以及温度计(尤其是高温温度计)，也应用于各类实验中(例如高压压汞实验)。汞在室温下呈液态，是银白色闪亮的重质液体，化学性质稳定，不溶于酸也不溶于碱，属于剧毒类(慢性)化学品。微量的液体汞吞食一般是无毒的，但汞蒸气和汞盐都是剧毒的，口服、吸入或接触后可以导致脑和肝损伤。而液态汞常温下即可蒸发，因此当环境中存在液态汞时，需要及时合理的进行处理，避免其蒸发或与其他物质反应生成剧毒物质。

在实际使用操作的过程中无法完全避免液态汞的泄漏，而许多汞在使用完之后也无法得到合理的处理。目前针对液态汞泄漏和废汞处理的方法主要有以下几种；1.收集后放入密封水瓶中，阻止汞的蒸发；2.使用硫粉覆盖液态汞，使其反应生成不挥发的硫化汞；3使用硝酸处理，反应生成不挥发的硝酸汞。

整体来看，以上的3种方法主要存在一下问题和不足：

1.液态汞内聚力大，用棉签或一般的胶带难以粘起并收集。并且细小的汞珠会分散到室内各个角落导致难以收集。

2.收集密封的液态汞未进一步处理，目前处理液态汞专业机构少且价格昂贵。直接废弃会造成污染，单纯密封后保存不仅占用空间，同时存在再次泄漏的风险。

3.常温条件下硫与汞的反应难以发生，无法形成硫化汞。即使加热生成硫化汞，硫化汞本身是有毒物质，直接接触会引起皮肤过敏，处理过程中需要戴防护手套，穿防护服，戴防护眼罩并且戴防护面具避免吸入粉尘、烟、气体、烟雾、蒸气以及喷雾，需要装入容器密封保存，处理极为不便。反应物硫粉为易燃物，空气中硫粉达到一定浓度时遇火会发生爆炸。

4.硝酸与汞反应的生成物硝酸汞为剧毒物质，同时硝酸具有强烈的腐蚀性，使用不便。

有次可见，由于目前对于液态汞泄漏的处理并没有十分合适的方法。使用安全的材料，快速无害化处理液态汞是目前处理汞泄漏的重要研究方向。

4、

技术实现要素：

本发明针对现有的液态汞处理方法实用性差、危险度高等问题，选取汞齐反应作为处理液态汞的原理，通过汞齐反应使泄漏的汞生成无毒无害不挥发的汞齐合金。通过实验验证，锌、银、金可以快速的与液态汞反应生成汞齐合金，且所生成的汞齐合金性质稳定。采用无毒无危险的材料与液态汞反应，生成无毒无害的最终产物，从而达到对液态汞的无害化处理。

方法步骤如下：

(1)首先选取细小锌或银或金的颗粒或碎屑(下文以反应物代替)作为处理液态废汞的材料，没有小颗粒或者碎屑的最好将大颗粒处理成小颗粒。需要注意的是，选取材料与液态汞的接触面积越大，反应越快，越完全。采用细小的反应物可以实现最快速度对液态汞的处理，同时最节省材料。

(2)将反应物颗粒放入过量的柠檬酸溶液中处理其表面的氧化膜或清洗表面附着的杂质，方式如附图1。选取无毒无害的柠檬酸作为处理表面氧化膜和杂质的材料，保证处理效果同时也能保证过程的安全。

(3)将处理过的反应物从柠檬酸中取出，将其撒到汞泄漏的区域。如已经收集好汞，可以将汞直接放入处理后的反应物中。处理后的反应物与汞之间存在相互吸引，直接接触即反应。为了保证对液态汞的处理完全，应该使用过量的反应物。过量的反应物与汞发生反应效果如附图2。

(4)待反应完全后，生成的汞齐合金为无毒无害固体物质，可放置在合适位置，等待集中处理，无再次泄漏风险。

本发明相比现有方法，能达到以下效果：

(1)本发明相比现有方法，将液态汞转化为汞齐合金，大大避免了再次泄漏的风险。

(2)本发明不仅能将液态汞处理成为不挥发的固体，同时还保证了产物无毒无害，实现了对液态汞的无害化处理。

(3)本发明所采用的材料均无毒、无害、不易燃、无腐蚀性，操作安全可靠。

(4)本发明适用于多种场合，工厂内、实验室内以及家庭内均可采用这种方法。

(5)本发明对于汞的处理效果较以往方法更为优良，采用细小反应物可以与散落在边角处细小的残留汞彻底反应。

(6)本发明操作简单，在无需加热等特殊条件下即可实现对废汞的无害化处理。

附图说明

为了能够更清楚了解本方法的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本方法做进一步说明。

图1是本方法中处理反应物的操作示意图；

图2是使用本方法处理前后汞与反应物接触状态对比图。

5、具体实施方式

结合实例对本方法发明进行进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。筛选细小的锌或银或金颗粒或碎屑作为处理液态汞的材料，没有小颗粒或者碎屑的最好将大颗粒处理成小颗粒。反应物与液态汞的接触面积越大，反应越快，越完全。采用细小的颗粒或碎屑可以实现最快速度对液态汞的处理，同时最节省材料。由于锌粉具有易爆性质，因此不可使用锌粉。

然后将反应物放入柠檬酸中处理其表面的氧化膜和杂质。需要注意的是锌处理不超过2分钟，防止其过多与酸反应，造成浪费。

将处理过的颗粒或碎屑从柠檬酸中取出，无需清洗直接将过量颗粒或碎屑均匀地撒到汞泄漏的区域。建筑边角处务必撒到，液态汞残留较多区域可酌情增加使用量。如已经收集好一部分的废弃汞，可以直接将汞与反应物在坚固的玻璃瓶中混合，并密封摇动使其快速反应，需要注意的是总混合物量不得超过玻璃瓶的二分之一。反应物与汞接触即反应，两种物质之间存在相互吸引，无需加热。为了保证对液态汞的快速完全的处理，应该使用过量的反应物。

待反应完全后，生成的汞齐合金为无毒无害物质，将所有生成物放入玻璃瓶中，玻璃瓶中放置的生成物量不得超过玻璃瓶的二分之一，通过晃动，观察液态汞是否反应完全。如不确定，打开瓶盖，将碘化铜试纸放置在瓶口观察是否有试纸颜色变红，变红表明存在汞蒸气，说明液态汞并未反应完全。则将瓶中物质再次放入装有过量反应物的容器中继续反应，直到反应完全。如试纸不变色，则可将装有汞齐合金的玻璃瓶妥善保存。需要注意的是，汞齐合金在一般状态稳定且无毒无害，当收到高温炙烤时会导致汞与反应金属的分离。因此需要远离高温或可能产生高温的地方储存汞齐合金。

技术特征：

技术总结
本发明涉及液态汞处理领域，特别是针对实验室内或家庭中液态汞泄漏的处理领域以及工厂内废弃液态汞处理领域。现有的液态汞处理方式存在处理不完全、二次泄漏风、所用材料危险、产生有毒物质等诸多弊端。本发明用以解决现有的液态汞处理方法实用性差、危险度高等问题，提出利用汞和部分金属之间会发生汞齐反应的特性，利用无毒无害、安全的金属与液态汞在常温条件下发生反应，使其转变为无毒无害的稳定的固体物质。不仅实现了汞的无害化处理，同时固体物质也更加便于存放。

技术研发人员：魏晓亮;张金川;刘通
受保护的技术使用者：中国地质大学（北京）
技术研发日：2017.12.25
技术公布日：2018.12.14