专利名称：一种含汞固体废弃物中汞的回收方法
技术领域：
本发明涉及含汞废弃物的综合治理与利用技术领域，尤其适用于一种乙炔氢氯化废汞催化剂中汞的回收。
背景技术：
汞是一种银白色的液体金属，常温下挥发性很大，其广泛的应用在化工和石油化学工业、制药、纸浆造纸、电器电子仪表等工业部门，并以“废气、废渣、废水”三种途径污染环境。其中废渣主要来源于电石法PVC行业产生的废汞催化剂，全国电石法PVC行业每年产生近一万吨废汞催化剂，其中汞含量达到2-5%，如此大量的含汞废弃物给环保带来了巨大的压力，目前常规处理是集中填埋处理，另外一些厂家采用的火法冶炼回收汞的方法，是将废汞触媒经过生石灰或烧碱等处理，使其中的汞转化为氧化汞，再进行焚烧以及后处理从中提炼出汞单质。火法回收汞会造成资源的浪费，同时其回收附加值较低。专利CN1125775公开了由含氯化亚汞产物中得到金属汞的方法，该方法能使二价汞离子还原成单质汞(锌)并形成汞齐的金属存在下用微酸性和热氯化物水溶液处理所述产物，以回收金属状态的汞。其中的氯化物较佳的是氯化钠和氯化铵，溶液浓度为I摩尔至饱和浓度之间，2摩尔较好；操作温度80— 100°C之间，所得的萊可通过pH值为I一I. 5之间的I摩尔氯离子溶液洗涤来提纯，最终可以得到重量为96克并含84. 9克汞的汞齐。该方法只涉及含氯化亚汞产物中的汞回收，且得到的是汞单质，其易挥发性使得生产安全性难以保证，应用具有一定局限性。专利CN102115156A公开了一种含汞废催化剂制备氯化汞联产氯化钠和硫酸的方法，将废汞催化剂经以下三个步骤制得氯化汞联产氯化钠和硫酸，首先将废汞催化剂送入密封式蒸馏器中进行蒸馏，使氯化汞直接升华成气体，再冷却成液体的氯化汞；其次将上述得到的氯化汞溶液与硫化钠溶液进行反应，生成硫化汞和氯化钠混合溶液，然后经封闭式抽滤得到滤饼硫化汞，再与盐酸和氧气反应生成沉淀的氯化汞和硫酸混合溶液，过滤得以滤饼氯化汞，经洗涤干燥、粉碎包装为成品氯化汞；剩下的澄清液体硫酸经浓缩得到90%以上的硫酸产品，最后将上述得到的氯化钠溶液送进常压蒸馏器中进行蒸馏，得到氯化钠晶体产品；该方法步骤较为复杂，产生的废水废酸需要进一步处理。专利CN101288850A公开了一种氧氯化法再生废氯化汞触媒的方法，该方法为选择取适宜粒度的废氯化汞催化剂，在配料器中制成活化液，泵入活化器，在15-40°C、常压下进行浸泡活化处理30分钟后，将浸泡液放入配料器中，向浸泡液中通入l_3kg氯气，然后泵入活化器中，完成一个浸泡、循环过程；重复上述浸泡、循环过程直至浸泡液颜色由纪色转变为浅棕黄色，接着将浸泡液放入配料器中，作循环母液供下次配料使用；浸泡后的废氯化汞触媒作为被浸溃物料进入下一工序浸溃吸附、干燥、冷却后制成氯化汞触媒。该方法只适用于废汞催化剂的再生，对于其它含汞固体废弃物不一定适用
发明内容
本发明目的在于解决含汞固体废弃物填埋处理后造成的环境污染以及汞资源浪费严重，现有技术回收率低，操作不方便等问题，进而提供了一种含汞固体废弃物中汞的回收方法，该法操作方便，回收率高。本发明旨在提供一种简单快捷的方法从含汞固体废弃物中回收氯化汞，尤其适合回收废汞催化剂中的氯化汞。本发明通过在高温下向含汞固体废弃物中通氯气，使含汞固体废弃物中的单质汞或汞盐转化为氯化汞，再经高温干馏将氯化汞蒸出，最后用溶剂吸收气相氯化汞形成氯化汞溶液可直接用于生产低固汞触媒，干馏后的活性炭基本无氯化汞残留，经改性处理后仍可用于低固汞触媒生产或其它方面。该方法的整个过程无废渣废水产生，且工艺简单，成本低廉，同时将废物循环利用，具有绿色环保的优点。一种含汞固体废弃物中汞的回收方法，包括如下次序的步骤干燥、氯化、干馏、吸收工序，分为以下步骤进行 (1)干燥干燥过程是将含汞固体废弃物装入密闭反应器中，在100°c-200°c下通入惰性气体干燥，时间为O. 5-10小时；之后对密闭反应器加热；
(2)氯化氯化过程是在200°C-400°C下向向密闭反应器通入被预热器预热后的干燥Cl2，后持续升温，氯化时间O. 5-10小时；使含汞固体废弃物充分与氯接触，汞的形态逐渐成为二价汞；
(3)干馏干馏过程是向密闭反应器中通入惰性气体，并升温至400°C-750°C进行干馏，干馏时间为ι- ο小时，将经氯化处理后的含汞固体废弃物进行干馏。(4)吸收吸收过程是被干馏出的氯化汞蒸汽由密闭反应器排除，循环溶剂储槽中的吸收溶剂在动力作用下循环吸收气相中的氯化汞，后送至循环剂储槽备用。本发明采用干燥、氯化、干馏、吸收步骤，通过上述步骤回收含汞固体废弃物中的汞，回收效率高，且操作简便，循环溶剂吸收氯化汞后成为氯化汞溶液，经过滤除杂后备用，含氯尾气经除害后排空。所述的一种含汞固体废弃物中汞的回收方法，干燥过程所用惰性气体为氮气、氦气、IS气中的一种或几种混合气。所述的一种含汞固体废弃物中汞的回收方法，密闭反应器设置导热油进口和导热油出口，加热方式为导热油加热、电加热或燃料直接加热。所述的一种含汞固体废弃物中汞的回收方法，吸收过程吸收气相中的氯化汞的溶剂为水、盐酸、硝酸、王水、次氯酸中的一种或几种的混合物，采用可溶解氯化汞的溶剂对干馏出的气相氯化汞进行吸收。本发明所述的含汞固体废弃物在密闭反应器中经干燥、氯化、干馏工序将其中的汞转化为氯化汞蒸馏出，氯化汞蒸气经由循环溶剂泵输送来的循环溶剂吸收后进入循环溶剂贮槽，待循环溶剂吸收饱和后由输送泵输送至储槽备用，输送完成后由溶剂补充泵补充溶剂继续循环。本发明提供了一种回收含汞固体废弃物中汞的方法，特别适用于乙炔氢氯化废汞触媒中汞的回收。含汞废弃物中的汞大多以氯化汞、氯化亚汞、氧化汞、硫化汞或汞单质的形式存在，实验表明，上述形态的汞在高温下可通氯气对其进行氯化生成氯化汞。本发明提拱的方法是将含汞固体废弃物在高温下通氯气氯化，使其中的汞元素转化成氯化汞，然后在高温下通氮气进行干馏，氯化汞蒸气经溶剂吸收后泵入储槽备用，或直接供给低固汞触媒的生产；同时，经回收后的废旧活性炭载体经处理后，仍可用于其它工业生产，如低固汞触媒的生产以及电石法氯乙烯合成混合气的净化等等。本发明是首先将含汞废弃物在IOO0C -200°c下干燥O. 5-10小时，其次在200°C _400°C下通干氯气氯化O. 5-10小时，然后在400-750°C下通氮气干馏1-10小时，最后用溶剂吸收干馏尾气，可将含汞固体废弃物中的汞以氯化汞的形式回收利用，该方法的汞回收率可达80-99%。该方法的主要化学反应方程式为
Hg+Cl2 — HgCl2+Qi
Hg2Cl2+Cl2 — 2HgCl2+Q
图I是本发明实施例I的工艺流程图。
具体实施例方式实施例I :
一种含汞固体废弃物中汞的回收方法，包括干燥、氯化、干馏、吸收工序，将500Kg汞含量为O. 50%的含汞固体废弃物2装入密闭反应器4中，将密闭反应器2加热，由导热油进口6通入导热油，加热后由导热油出口 3排出，同时通N2干燥，控制温度150°C，干燥时间2小时；关闭N2,向上述干燥好的含汞固体废弃物3中通入被预热器I预热后的干燥Cl2,后升温至250°C持续I小时，再升温至350°C持续2小时；关闭Cl2,向密闭反应器中通入N2,升温至450°C保持2小时，然后升温至550°C保持3小时；向上述干燥好的含汞固体废弃物3中通入被预热器I预热后的干燥Cl2的同时开启循环溶剂储槽5的动力装置，用O. lmol/L的盐酸吸收气相中的氯化汞，循环溶剂经过滤除杂后备用，含氯尾气经除害后排空。实施例2与实施例I的不同之处在于吸收过程可采用喷淋装置对气相中的氯化汞进行吸收。实施例3与实施例I或2的不同之处在于在密闭反应器中通入一定量的被预热器I预热后的干燥Cl2，并保持一定压力，关闭密闭反应器进口和出口，不需要同时开启循环溶剂贮槽5的动力装置。实施例4
一种含汞固体废弃物中汞的回收方法，包括干燥、氯化、干馏、吸收工序，将500Kg汞含量为3. 30%的含汞固体废弃物2装入密闭反应器4中，将密闭反应器2加热，由导热油进口6通入导热油，加热后由导热油出口 3排出，同时通N2干燥，控制温度200°C，干燥时间2小时；关闭N2,向上述干燥好的含汞固体废弃物3中通入被预热器I预热后的干燥Cl2,后升温至300°C持续I. 5小时，再升温至380°C持续4小时；关闭Cl2,向密闭反应器中通入N2,升温至480°C保持3小时，然后升温至650°C保持5小时；向上述干燥好的含汞固体废弃物3中通入被预热器I预热后的干燥Cl2的同时开启循环溶剂储槽5的动力装置，用80°C的热去离子水吸收气相中的氯化汞，循环溶剂经过滤除杂后备用，含氯尾气经除害后排空。实施例5
一种含汞固体废弃物中汞的回收方法，包括干燥、氯化、干馏、吸收工序，将500Kg汞含量为4. 71%的含汞固体废弃物2装入密闭反应器4中，将密闭反应器2加热，由导热油进口6通入导热油，加热后由导热油出口 3排出，同时通N2干燥，控制温度200°C，干燥时间3小时；关闭N2,向上述干燥好的含汞固体废弃物3中通入被预热器I预热后的干燥Cl2,后升温至300°C持续2小时，再升温至350°C持续8小时；关闭Cl2,向密闭反应器中通入N2,升温至450°C保持3小时，然后升温至750°C保持6小时；向上述干燥好的含汞固体废弃物3中通入被预热器I预热后的干燥Cl2的同时开启循环溶剂储槽5的动力 装置，用5%的HNO3吸收气相中的氯化汞，循环溶剂经过滤除杂后备用，含氯尾气经除害后排空。
权利要求
1.一种含汞固体废弃物中汞的回收方法，包括如下次序的步骤干燥、氯化、干馏、吸收工序，其特征在于 (1)干燥干燥过程是将含汞固体废弃物装入密闭反应器中，在100°c-200°c下通入惰性气体干燥，时间为O. 5-10小时； (2)氯化氯化过程是在200°C-400°C下向密闭反应器通入被预热器预热后的干燥氯气，后持续升温，氯化时间O. 5-10小时； (3)干馏干馏过程是向密闭反应器中通入惰性气体，并升温至400°C-750°C进行干馏，干馏时间为1-10小时； (4)吸收吸收过程是被干馏出的气相氯化汞由密闭反应器排出，循环溶剂储槽中的吸收溶剂在动力作用下循环吸收气相中的氯化汞，后送至循环剂储槽备用。
2.如权利要求I所述的一种含汞固体废弃物中汞的回收方法，其特征在于干燥过程所用惰性气体为氮气、氦气、氩气中的一种或几种混合气。
3.如权利要求I所述的一种含汞固体废弃物中汞的回收方法，其特征在于密闭反应器设置导热油进口和导热油出口，加热方式为导热油加热、电加热或燃料直接加热。
4.如权利要求I所述的一种含汞固体废弃物中汞的回收方法，其特征在于吸收过程吸收气相中的氯化汞的溶剂为水、盐酸、硝酸、王水、次氯酸中的一种或几种的混合物。
全文摘要
本发明公开了一种回收含汞废弃物中汞的方法，将含汞废弃物在100℃-200℃下通N2(或其它惰性气体)干燥0.5-10小时，其次在200℃-400℃下通氯气氯化0.5-10小时，再次在400℃-750℃下通N2干馏1-10小时，最后用溶剂洗涤得到的产物并用吸收液吸收干馏尾气；该方法的汞回收率可达80-99%，经回收后的废旧氯化汞触媒载体不会破坏，其汞含量最低可降低至0.1%以下，仍可用于氯化汞触媒的生产；本发明解决了含汞废弃物污染问题以及汞资源的循环利用问题，同时将传统的汞回收法和氯化汞的生产合二为一，节约了生产成本，具有无废渣废水残留，工艺简单，成本低廉，废物循环利用，绿色环保的优点。
文档编号C01G13/04GK102942211SQ20121046748
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者庞晓东, 李春华, 王小昌, 李静, 陈万银, 李国栋, 周军 申请人:新疆天业(集团)有限公司, 新疆兵团现代绿色氯碱化工工程研究中心(有限公司)