一种利用含汞废催化剂生产单质汞和硫酸锌的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机工业废汞催化剂的三废治理和利用的技术领域，特别是涉及一种利用含汞废催化剂生产单质汞和硫酸锌的方法。
【背景技术】
[0002]在用乙炔法合成氯乙烯的反应中，工业上使用的是氯化汞含量为10wt%&高汞催化剂，由于氯化汞在反应进行中容易升华流失，会对环境造成危害。人们都在寻求方法对乙炔法合成氯乙烯用的汞催化剂进行改进，试图开发出一种低汞或非汞催化剂，使其在较高的转化率和选择性下，有较长的寿命，并且对环境的危害达到最小，为以后低汞或非汞催化剂的工业化应用打下良好的基础。通过实践制备了一种无论在转化率、选择性还是使用寿命上都比较好的催化剂氯化汞，其转化率达到了 97%，选择性达到了 98%，而且汞含量较低，属于一种比较有前途的催化剂。但是采用这种氯化汞催化剂，在用乙炔法合成氯乙烯的反应中，含汞废催化剂的排放量为每吨产品排放0.002吨，而且排出废汞(氯化汞)含量为2 ?7% ;
[0003]其一、反应后的废汞不仅没有有效利用，且会造成二次污染；
[0004]其二、氯化汞可用来制取单质汞以及其他盐等产品，汞通常用于科学仪器(电学仪器、控制设备、温度计、气压计)及汞锅炉、汞泵及汞气灯中，其经济价值高；硫酸锌和氯化钠等产品的经济价值也较高。
【发明内容】
[0005]本发明旨在对乙炔法合成氯乙烯的反应中产生的含汞废催化剂进行综合治理，提供一种利用含汞废催化剂生产单质汞和硫酸锌的方法。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0007]将废汞催化剂经以下三个步骤制得单质汞联产硫酸锌和氯化钠:
[0008]第一步，将废汞催化剂送入密封式蒸馏器里进行蒸馏，开动电源加温至295?308°C使氯化汞直接升华成气体，再冷却成液体的氯化汞；
[0009]第二步，将上述得到的氯化汞溶液与硫酸钠溶液以纯质量比1: 0.29?0.85进行反应，生成硫酸汞和氯化钠混合溶液；然后经封闭式抽滤得到滤饼硫酸汞，用水稀释后与锌粒以纯质量比1: 0.03?0.51反应，生成硫酸锌和汞的溶液；过滤得到滤饼经洗涤、脱水、包装得到单质汞产品；澄清的硫酸锌溶液经常压蒸馏、冷却、结晶、包装得到硫酸锌晶体女口广叩；
[0010]第三步，将上述得到的氯化钠溶液送进常压蒸馏器里进行蒸馏，当蒸馏温度达到氯化钠饱和溶液时排入冷却器，经冷却、结晶得到氯化钠晶体产品。
[0011]本发明的主要化学反应式为:
[0012]HgCl2+Na2S04 = HgS04+2NaCl
[0013]HgS04+Zn = ZnS04+Hg
[0014]本发明的有益效果在于:其一，将废汞催化剂进行了综合利用，有效防止了废汞催化剂对化境的污染；其二，制取的单质汞和氯化锌产品具有多种用途，经济效益可观。
【具体实施方式】
[0015]实施例一
[0016]将废汞催化剂经以下三个步骤制得单质汞联产硫酸锌和氯化钠:
[0017]第一步，将500Kg废汞催化剂送入密封式蒸馏器里进行蒸馏，开动电源加温至295?308°C使氯化汞直接升华成气体，再冷却成液体的氯化汞；
[0018]第二步，将上述得到的氯化汞溶液与硫酸钠溶液以纯质量比1: 0.34进行反应，生成硫酸汞和氯化钠混合溶液；然后经封闭式抽滤得到滤饼硫酸汞，用水稀释后与锌粒以纯质量比1: 0.02反应，生成硫酸锌和汞的溶液；过滤得到滤饼经洗涤、脱水、包装得到单质汞产品1.6Kg ;澄清的硫酸锌溶液经常压蒸馏、冷却、结晶、包装得到硫酸锌晶体产品
1.2Kg ；
[0019]第三步，将上述得到的氯化钠溶液送进常压蒸馏器里进行蒸馏，当蒸馏温度达到氯化钠饱和溶液时排入冷却器，经冷却、结晶得到氯化钠晶体产品16.5Kg。
[0020]实施例二
[0021]将废汞催化剂经以下三个步骤制得单质汞联产硫酸锌和氯化钠:
[0022]第一步，将500Kg废汞催化剂送入密封式蒸馏器里进行蒸馏，开动电源加温至295?308°C使氯化汞直接升华成气体，再冷却成液体的氯化汞；
[0023]第二步，将上述得到的氯化汞溶液与硫酸钠溶液以纯质量比1: 0.54进行反应，生成硫酸汞和氯化钠混合溶液；然后经封闭式抽滤得到滤饼硫酸汞，用水稀释后与锌粒以纯质量比1: 0.22反应，生成硫酸锌和汞的溶液；过滤得到滤饼经洗涤、脱水、包装得到单质汞产品27.4Kg ;澄清的硫酸锌溶液经常压蒸馏、冷却、结晶、包装得到硫酸锌晶体产品21.2Kg ；
[0024]第三步，将上述得到的氯化钠溶液送进常压蒸馏器里进行蒸馏，当蒸馏温度达到氯化钠饱和溶液时排入冷却器，经冷却、结晶得到氯化钠晶体产品26.lKg。
[0025]实施例三
[0026]将废汞催化剂经以下三个步骤制得单质汞联产硫酸锌和氯化钠:
[0027]第一步，将500Kg废汞催化剂送入密封式蒸馏器里进行蒸馏，开动电源加温至295?308°C使氯化汞直接升华成气体，再冷却成液体的氯化汞；
[0028]第二步，将上述得到的氯化汞溶液与硫酸钠溶液以纯质量比1: 0.74进行反应，生成硫酸汞和氯化钠混合溶液；然后经封闭式抽滤得到滤饼硫酸汞，用水稀释后与锌粒以纯质量比1: 0.42反应，生成硫酸锌和汞的溶液；过滤得到滤饼经洗涤、脱水、包装得到单质汞产品71.6Kg ;澄清的硫酸锌溶液经常压蒸馏、冷却、结晶、包装得到硫酸锌晶体产品55.4Kg ；
[0029]第三步，将上述得到的氯化钠溶液送进常压蒸馏器里进行蒸馏，当蒸馏温度达到氯化钠饱和溶液时排入冷却器，经冷却、结晶得到氯化钠晶体产品35.8Kg。
[0030]以上所述仅是本发明的三个优选实施例，并非用来限制本发明，凡其类似的实施例，都应涵盖于本发明专利的保护范围。
【主权项】
1.一种利用含汞废催化剂生产单质汞和硫酸锌的方法，其特征在于:将废汞催化剂经以下三个步骤制得单质汞联产硫酸锌和氯化钠:第一步，将废汞催化剂送入密封式蒸馏器里进行蒸馏，开动电源加温至295?308°C使氯化汞直接升华成气体，再冷却成液体的氯化汞；第二步，将上述得到的氯化汞溶液与硫酸钠溶液以纯质量比1: 0.29?0.85进行反应，生成硫酸汞和氯化钠混合溶液；然后经封闭式抽滤得到滤饼硫酸汞，用水稀释后与锌粒以纯质量比1: 0.03?0.51反应，生成硫酸锌和汞的溶液；过滤得到滤饼经洗涤、脱水、包装得到单质汞产品；澄清的硫酸锌溶液经常压蒸馏、冷却、结晶、包装得到硫酸锌晶体产品；第三步，将上述得到的氯化钠溶液送进常压蒸馏器里进行蒸馏，当蒸馏温度达到氯化钠饱和溶液时排入冷却器，经冷却、结晶得到氯化钠晶体产品。
【专利摘要】一种利用含汞废催化剂生产单质汞和硫酸锌的方法，涉及有机工业废汞催化剂的三废治理和利用的技术领域。本发明将废汞催化剂送入密封式蒸馏器里进行蒸馏，开动电源加温至295～308℃使氯化汞直接升华成气体，再冷却成液体的氯化汞；将氯化汞溶液与硫酸钠溶液以纯质量比1∶0.29～0.85进行反应，生成硫酸汞和氯化钠混合溶液；然后经封闭式抽滤得到滤饼硫酸汞，用水稀释后与锌粒以纯质量比1∶0.03～0.51反应，生成硫酸锌和汞的溶液；过滤得到滤饼经洗涤、脱水、包装得到单质汞产品；澄清的硫酸锌溶液经常压蒸馏、冷却、结晶、包装得到硫酸锌晶体产品。本发明有效防止了废汞催化剂对化境的污染，同时为企业产生了较高经济效益。
【IPC分类】C22B43/00, C22B7/00, C01G9/06, C01D3/04
【公开号】CN105460958
【申请号】CN201410538315
【发明人】徐联菊
【申请人】常德湘大环保科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年9月24日