一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法
2023-10-04 17:56:24
一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法
【專利摘要】本發明屬於環境保護領域，針對於在有色金屬冶煉過程中產出的含汞尾渣，由於成分複雜，暫無有效方法處理，本發明公開一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法。採用硫代硫酸鹽浸出含汞尾渣中所含的汞，在含汞和硫代硫酸根絡合離子的溶液中加入鹼金屬硒化物，使汞轉化為穩定的、低溶解度、低毒性的硒化汞沉澱。該方法操作簡單，經硫代硫酸鹽溶液絡合浸出處理後，含汞尾渣中的可遷移態汞大為降低，汞最終被轉化為以存儲、穩定的硒化汞形式沉澱，從而消除了含汞尾渣中汞對環境的汙染危害。
【專利說明】—種以砸化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於環境保護領域，涉及一種採用硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法。
【背景技術】
[0002]汞作為一種典型的全球汙染物，可通過遷移轉化及累積威脅人類生存環境。為此，各國均對汞的危害極為關注，要求減少汞的排放、消減汞的供應和需求、控制產品用汞數量、防止汞的暴露、提高控汞意識、促進國際控汞。
[0003]目前對含汞廢氣和含汞廢水的排放，國家環境保護部門已制定了明確的排放標準。關於含汞廢氣和含汞廢水在排放前的脫汞處理，各國都研製開發出合理有效的除汞方法。如對含汞氣體可採用吸收法、吸附法、氣相反應法、冷卻法和聯合淨化法脫除汞。對於含汞的廢水，可採用還原法、化學沉澱法、離子交換法和活性炭吸附法等處理。
[0004]對於含汞的固體廢棄物，比較典型的是各種含汞產品使用後產出的廢棄物，如PVC行業在生產過程中產生了大量的廢汞觸媒、含汞活性炭，醫療行業目前仍部分使用含汞體溫計、血壓計等，電光源行業廣泛使用的汞譜線激發的螢光燈均含有少量汞。對於此類含汞廢棄物，在分類集中後 ，可採用焙燒-冷凝法回收汞。根據需要對所處理的含汞廢棄物進行破碎加工處理，並用藥劑進行洗滌處理，然後添加適量的鹼液，通過混合、調溼進行造粒；再把製得的粒狀物料送入焙燒爐焙燒，焙燒溫度為400~800°C，產生的汞蒸氣除塵後送入冷凝器冷凝以回收汞。如專利號為200420082423.4的中國專利提供了一種含汞廢渣的處理裝置，將含汞的廢螢光燈管在密閉設備內加熱，使汞蒸發為汞蒸氣，再冷凝回收金屬汞。專利號為200420082125.5的中國專利提供了一種用於含汞廢渣處理的加熱爐，採用一種密閉的加熱爐，將含汞廢渣經過加熱蒸發脫除汞。申請號為201310671649的中國專利公開了一種廢汞觸媒氯化汞回收工藝，在乾餾爐內通過加熱、冷凝以同時回收氯化汞和活性炭。
[0005]在有色金屬的冶煉生產過程中，由於部分礦物原料自身含有少量汞，在冶煉加工過程中也產出含汞的廢渣。如由於歷史原因，在某些地區使用混汞法提取黃金，汞的應用導致大量含汞尾渣的產出。另外，在採用氰化法提取金的冶煉流程中，由於部分金礦原礦中汞品位較高，經氰化處理後汞主要分散至氰化尾液和氰化尾渣中。在有色金屬冶煉過程中，目前最受關注的是含汞廢水和含汞廢水的處理，對於產出的含汞尾渣，由於成分複雜，暫無有效方法處理。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是針對有色金屬的冶煉生產過程中，含汞尾渣無有效方法處理的問題，提供了一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，該方法操作簡單，經硫代硫酸鹽溶液絡合浸出處理後，含汞尾渣中的可遷移態汞大為降低，汞最終被轉化為易存儲、穩定的硒化汞形式沉澱用以回收，消除了含汞尾渣中汞對環境的汙染危害。
[0007]為實現上述目的，本發明採用的技術方案為:[0008]一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，包含如下步驟:
[0009]1、用濃度為8~20g/L的硫代硫酸鹽溶液對含汞尾渣進行攪拌浸出，每公斤含汞尾渣加入3~1L硫代硫酸鹽溶液，浸出溫度為20~50°C，浸出時間為0.5~3.0h，反應結束經液固分離後，得到浸出渣、浸出液和洗滌液；
[0010]2、將浸出渣進行堆存，合併浸出液與洗滌液，得到含可溶性汞絡合物的溶液；
[0011]3、將鹼金屬硒化物加入含可溶性汞絡合物的溶液中，硒化物加入質量為溶液中汞質量的0.6~1.0倍，反應5~1min後，向溶液加入絮凝劑，其濃度為I~2g/L，加入量為每立方米含可溶性汞絡合物溶液加入10~20L絮凝劑，經液固分離，得到分解液和硒化汞沉澱；
[0012]其中，所述的鹼金屬硒化物為硒化鈉；所述絮凝劑為聚丙烯醯胺漿液； [0013]4、得到的硒化汞為回收的產品，分解液補足硫代硫酸鹽後返回步驟I作為硫代硫酸鹽溶液循環使用。
[0014]上述的以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，所述的硫代硫酸鹽為硫代硫酸鈉和/或硫代硫酸銨。
[0015]本發明的原理是:依據有色金屬原料特點和冶煉處理工藝不同，冶煉剩餘的含汞尾洛中的汞會以多種形式存在，但一般可分為水可溶形式的氯化汞、稀酸可溶的氧化汞和硫酸汞、殘渣態存在的硫化汞等，而以金屬態存在的汞含量甚微。為了提取出含汞尾渣中對地下水體、植物生長危害最大的呈遷移態的汞，並將提出的汞安全存儲，本發明將呈遷移態的汞轉化為硒化汞沉澱。由於硒化物成本較高，本發明利用汞與硫酸硫酸根能形成穩定絡合物的特點，採用硫代硫酸鹽絡合浸出含汞尾渣中的可遷移態汞，特別是可溶於水和稀酸的汞，從而消除含汞尾渣在後續堆存時可遷移汞對環境的汙染危害；接著將浸出液中的汞與硫代硫酸根的絡合物，通過加入鹼金屬硒化物的方法，轉化為硒化汞，硒化汞較硫化汞具有更穩定、更低溶解度、更低毒性的特性，有利於汞的安全儲存。
[0016]本發明的優點為:
[0017]1、該方法操作簡單，採用硫代硫酸鹽溶液，經攪拌浸出處理後，可遷移態汞浸出率為99%，含汞尾渣中的可遷移態汞幾乎全部去除，極大降低了含汞尾渣中汞對環境的汙染危害；而且被浸出的汞最終被轉化為非常穩定的硒化汞形式沉澱，可安全的存儲被溶出的汞。
[0018]2、硒化汞具有極低的溶解度，在常規條件下，即可將汞的硫代硫酸鹽絡合物轉化為硒化汞沉澱，而且該反應速度快。
[0019]3、本方法處理含汞尾渣過程中無含汞廢氣和含汞廢水排放，並且浸出液可在該方法中循環使用，環保、安全、無汙染。
[0020]具體實施方法
[0021]如下實施例僅為了進一步說明本發明，而不是限制本發明的保護範圍。
[0022]含汞尾渣為黃金礦山氰化尾渣，其中總汞量為1570mg/kg，採用lmol/L乙酸鈉溶液(加入冰乙酸調整PH為5)浸出測定該氰化尾渣中可遷移態汞含量為706.5mg/kg。
[0023]所用試劑均為工業品。
[0024]實施例1
[0025]取Ikg含汞尾渣，加入3L濃度為20g/L的硫代硫酸鈉溶液，在50°C下攪拌浸出0.5h，液固分離後得到浸出尾渣、浸出液和洗滌液；取樣分析，浸出尾渣中可遷移汞的浸出率為99% ；
[0026]將分離後的浸出尾渣堆存；合併浸出液和洗滌液，得到4L含可溶性汞絡合物的溶液，其中含汞700mg，向溶液中加入0.42g硒化鈉，反應5min後，加入lg/L聚丙烯醯胺漿液0.08L，進行液固分離，得到分解液和硒化汞沉澱，硒化汞沉澱為回收的產品，溶液中99.98%的萊轉化為硒化萊沉澱。
[0027]實施例2
[0028]取Ikg含汞尾渣，向其中加入濃度為8g/L的硫代硫酸鈉和6g/L的硫代硫酸銨混合溶液，加入量為6L ;在35°C下攪拌浸出2h，液固分離後得到浸出尾渣、浸出液和洗滌液；取樣分析，浸出尾渣中可遷移汞的浸出率為99% ；
[0029]將分離後的浸出尾渣堆存；合併浸出液和洗滌液，得到7L含可溶性汞絡合物的溶液，其中含汞700mg，向溶液中加入0.54g硒化鈉反應1min後，加入2g/L聚丙烯醯胺漿液0.09L，進行液固分離，得到分解液和硒化汞沉澱，硒化汞沉澱為回收的產品，溶液中99.99%的萊轉化為硒化萊沉澱；
[0030]得到的分解液，加入硫代硫酸鈉和硫代硫酸銨，使溶液為濃度為8g/L的硫代硫酸鈉和6g/L的硫代硫酸銨的混合溶液，返回攪拌浸出步驟作為硫代硫酸鹽溶液循環使用。
[0031]實施例3 [0032]取Ikg含汞尾渣，加入1L濃度為8g/L的硫代硫酸鈉溶液，在20°C下攪拌浸出3h，液固分離後得到浸出尾渣、浸出液和洗滌液；取樣分析，浸出尾渣中可遷移汞的浸出率為 99% ；
[0033]將分離後的浸出尾渣堆存；合併浸出液和洗滌液，得到IlL含可溶性汞絡合物的溶液，其中含萊700mg,向溶液中加入0.70g硒化鈉，反應7min,加入1.5g/L聚丙烯醯胺漿液0.22L，進行液固分離，得到分解液和硒化汞沉澱，硒化汞沉澱為回收的產品，溶液中99.99%的萊轉化為硒化萊沉澱。
[0034]實施例4
[0035]取Ikg含汞尾渣，加入1L濃度為8g/L的硫代硫酸銨溶液，在40°C下攪拌浸出lh，液固分離後得到浸出尾渣、浸出液和洗滌液；取樣分析，浸出尾渣中可遷移汞的浸出率為 99% ；
[0036]將分離後的浸出尾渣堆存；合併浸出液和洗滌液，得到IlL含可溶性汞絡合物的溶液，其中含汞700mg，向溶液中加入0.64g硒化鈉，反應5min，加入2g/L聚丙烯醯胺漿液0.11L，進行液固分離，得到分解液和硒化汞沉澱，硒化汞沉澱為回收的產品，溶液中99.99%的萊轉化為硒化萊沉澱；
[0037]得到的分解液，加入硫代硫酸銨，使溶液為濃度為8g/L的硫代硫酸銨溶液，返回攪拌浸出步驟作為硫代硫酸鹽溶液循環使用。
【權利要求】
1.一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，其特徵在於，包含如下步驟: (1)用硫代硫酸鹽溶液對含汞尾渣進行攪拌浸出，反應結束經液固分離後，得到浸出渣、浸出液和洗滌液； (2)將浸出渣堆存，合併浸出液與洗滌液，得到含可溶性汞絡合物的溶液； (3)將鹼金屬硒化物加入含可溶性汞絡合物的溶液中，反應結束後，經液固分離，得到分解液和硒化汞沉澱，硒化汞為回收的產品。
2.根據權利要求1所述的一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，其特徵在於，步驟(1)所述的硫代硫酸鹽為硫代硫酸鈉和/或硫代硫酸銨。
3.根據權利要求1所述的一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，其特徵在於，步驟(1)所述的硫代硫酸鹽溶液濃度為8~20g/L。
4.根據權利要求1所述的一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，其特徵在於，所述步驟(1)中，含汞尾渣與硫代硫酸鹽溶液的比例為:每公斤含汞尾渣加入3~1L硫代硫酸鹽溶液。
5.根據權利要求1所述的一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，其特徵在於，所述步驟(1)中，攪拌浸出反應的條件為:浸出溫度20~50°C，浸出時間0.5~3.0h。
6.根據權利要求1所述的一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，其特徵在於，步驟(3)中，所述的鹼金屬硒化物為硒化鈉；所述的鹼金屬硒化物加入量為:鹼金屬硒化物質量為溶液中汞質量的0.6~1.0倍。
7.根據權利要求1所述的一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，其特徵在於，所述步驟(3)中，鹼金屬硒化物與含可溶性汞絡合物的反應時間為5~lOmin。
8.根據權利要求1所述的一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，其特徵在於，所述步驟(3)中，反應結束後，向溶液中加入絮凝劑後，再進行固液分離。
9.根據權利要求8所述的一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，其特徵在於，步驟(3)中所 述的絮凝劑為聚丙烯醯胺漿液，其濃度為I~2g/L，其加入量為:每立方米含可溶性汞絡合物溶液加入10~20L。
10.根據權利要求1所述的一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，其特徵在於，所述步驟(3)的分解液經補足硫代硫酸鹽後返回步驟(1)作為硫代硫酸鹽溶液循環使用。
【文檔編號】C22B43/00GK104032137SQ201410246637
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月5日 優先權日:2014年6月5日
【發明者】謝鋒, 暢永鋒, 路殿坤, 韓超, 張廷安 申請人:東北大學