一種固體廢料中金屬汞的回收裝置的製作方法

2023-05-20 09:35:56 1

本實用新型涉及含汞廢料回收處理技術領域，具體而言，涉及一種固體廢料中金屬汞的回收裝置。

背景技術：

金屬汞在工業、農業、醫藥等方面均有廣泛應用。冶金工業常用汞齊法(汞能溶解其它金屬形成汞齊)提取金、銀和鉈等金屬；化學工業用汞作陰極以電解食鹽溶液製取燒鹼和氯氣；汞用於製造汞弧整流器、水銀真空泵；汞銀合金是良好的牙科材料；在中醫學上，汞用作治療惡瘡、疥癬藥物的原料；金屬汞用作水銀溫度計。

由上可知，汞的用途非常廣泛，因此會產生非常多的含汞廢料。這些含汞廢料在環境中會發生複雜的物理和化學反應，一些含汞廢料中的汞會以金屬汞(或稱零價汞、單質汞)的形式與廢料中的其他物質混合在一起。金屬汞對人體的危害極大，而且會造成嚴重的環境汙染。

特別地，現有技術中的一種測試孔隙率的方式是，採用壓汞儀向試塊中壓入金屬汞，壓入試塊空隙中的金屬汞的量便可反應出試塊的孔隙率。由於其具有高效、準確的優點，該方法廣泛應用於測量無機材料製成的多孔產品試塊(如耐火磚和水泥基複合材料等)的孔結構參數。因此，也產生了較多的含金屬汞的固體廢料。該類含金屬汞的固體廢料中的汞以單質汞的形式存在。

隨著對汞危害的了解日益增多，人們開始尋求處理含汞廢料的方法。其 中處理含汞廢料最常用的方法是用S和Hg生成HgS等化學方法。這些方法將汞合成含汞化合物，然後再將汞化合物分解提取金屬汞，整個過程中消耗較多氧化還原劑、催化劑等，並且會產生化學廢料，造成環境汙染。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種固體廢料中金屬汞的回收裝置，其分離並收集金屬汞的過程不需要通過先氧化後還原等化學方法而能夠直接得到金屬汞，改善了現有技術需要消耗較多氧化還原劑、催化劑等，並且會產生化學廢料，造成環境汙染的問題。

本實用新型的實施例是這樣實現的：

一種固體廢料中金屬汞的回收裝置，回收裝置包括依次連通的破碎機、研磨機和分離裝置；分離裝置包括攪拌腔、沉澱腔和攪拌裝置；沉澱腔連通在攪拌腔的下方；攪拌裝置設置在攪拌腔中；研磨機的出料口通入分離裝置的攪拌腔中；破碎機上設有原料入口，分離裝置的沉澱腔下端設有金屬汞出口。

本分離裝置用於從含金屬汞的固體廢料中將金屬汞分離出來，以進行收集利用，避免汞廢料對環境的汙染。

本實施例中的破碎機和研磨機用於將大塊的含金屬汞的固體廢料破碎和研磨，使其變為金屬汞和其他雜質混合的細小的顆粒狀或粉末混合物。這些混合物將在分離裝置中經過一系列操作後，金屬汞可以從其他雜質中分離出來。具體的，使用攪拌裝置將得到的混合物加水攪拌形成懸濁液，對懸濁液進行攪拌一方面能夠使懸濁液中的雜質顆粒保持懸浮狀態而不會沉澱；另一方面，攪拌能夠促進懸濁液中的金屬汞顆粒的相遇和相互聚合吸收，形成較大的金屬汞液滴，以利於金屬汞進行沉澱。

攪拌腔用於存放懸濁液，並進行攪拌，沉澱腔連通在攪拌腔的下方，這樣攪拌腔中向下沉澱的金屬汞可以在沉澱腔中進行聚合。方便對金屬汞後續的收集。

這樣通過巧妙的利用汞常溫下呈液態、不溶性和高密度的物理性質，能夠實現金屬汞和其他雜質的分離，而不需要採用現有技術中的化學辦法進行分離，不需要準備氧化劑、還原劑、催化劑等，也不需要等待化學反應的時間，不會產生多餘的化學廢料，具有高效、節能、環保的優點。

在本實用新型的一個實施例中，上述攪拌裝置包括攪拌電機、與攪拌電機連接的連杆和連接在連杆上的攪拌葉片。

攪拌裝置通過電機帶動，對攪拌腔中的懸濁液進行攪拌。

在本實用新型的一個實施例中，上述分離裝置的沉澱腔上設有開關閥。

在沉澱腔中的金屬汞達到一定的量時，通過打開開關閥來放出其中的金屬汞進行存儲。

在本實用新型的一個實施例中，上述分離裝置的沉澱腔上還設有隔斷閥；隔斷閥設置在沉澱腔的上部，開關閥設置在沉澱腔的下部。

隔斷閥用於隔斷和連通沉澱腔和攪拌腔。當剛加入液體時，閉合隔斷閥，能夠使液體留在攪拌腔中進行攪拌混合，以免其過早地進入沉澱腔，得不到攪拌混合。經過充分攪拌後，可打開隔斷閥，將下沉到攪拌腔下部的金屬汞放入沉澱腔中。能夠加快金屬汞的聚合沉澱時間，加快金屬汞的分離速度。

在本實用新型的一個實施例中，上述攪拌腔為上大下小的漏鬥形，沉澱腔為管狀結構。

攪拌腔為漏鬥形，其側面為向下的曲面，這樣落在沉澱腔側壁上金屬汞會順著側壁滑下，加快了金屬汞的沉澱。

在本實用新型的一個實施例中，上述回收裝置還包括汞存儲裝置，汞存儲裝置包括存儲容器，存儲容器中設有隔離層，分離裝置的金屬汞出口貫穿隔離層並位於隔離層下方。

汞存儲裝置用於存儲經過分離裝置分離並從金屬汞出口放出的金屬汞。隔離層可以是水或其他不會溶解汞，也不會與汞發生化學反應的液體，用於封閉金屬汞的上表面，以避免汞揮發到空氣中，造成汙染。

在本實用新型的一個實施例中，上述攪拌腔的下部的側面上設有連通攪拌腔的廢液排出管，廢液排出管上設有廢液出口閥。

攪拌腔上設置的廢液排出管可以在需要的時候排出攪拌腔中的廢液。廢液出口閥用於控制廢液排出管的開啟和閉合。

在本實用新型的一個實施例中，上述回收裝置還包括靜置裝置，靜置裝置包括靜置槽和回流管；分離裝置的廢液排出管通入靜置槽中；回流管一端連通在靜置槽的下部，回流管的另一端通入分離裝置的攪拌腔中；回流管上設有用於開啟和隔斷回流管的回流開關閥。

攪拌腔中的懸濁液經過一段時間的沉澱後，剩餘部分懸濁液中金屬汞的含量較少，因此，這部分金屬汞將難以相互吸收聚合沉澱。靜置裝置正是用於處理這一部分懸濁液。具體的，分離裝置中的懸濁液經過一段時間的沉澱後，不需要長時間等待其中的金屬汞全部沉澱，即可從廢液排出口通入靜置裝置中進行處理。再靜置裝置中，懸濁液會得到較長的沉澱時間，以保證懸濁液中剩餘的金屬汞能夠完全沉澱。

沉澱到靜置裝置的靜置槽底部的混合物中含有較多的金屬汞和其他雜質，這些混合物可以通過回流管重新通入攪拌腔中進行攪拌、分離。

在本實用新型的一個實施例中，上述靜置槽的下部的橫截面積從上到下逐漸變小。

下端橫截面積較小，有利於沉澱在靜置槽底部的金屬汞的聚合和相互吸收變大。

在本實用新型的一個實施例中，上述靜置槽中設有多塊傾斜設置的沉澱板，多塊沉澱板相互間隔地設置在靜置槽中。

沉澱板的設置降低了懸浮在靜置槽中的金屬汞和其沉降點的垂直距離，使金屬汞更快地沉澱。當金屬汞沉澱在沉澱板上後，由於沉澱板傾斜設置，所以沉澱板上的金屬汞會順著沉澱板向下滑落，加快了金屬汞的沉澱時間。

本實用新型實施例的有益效果是：分離和收集金屬汞的過程不需要通過先氧化後還原等化學方法而能夠直接得到金屬汞，減少了中間反應過程所需的時間和氧化劑、還原劑、催化劑等，也不會產生其他的化學廢料，具有節能環保的優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。

圖中：

1.回收裝置；

10.分離裝置；

110.攪拌腔，120.沉澱腔；

130.攪拌裝置，131.攪拌電機，132.連杆，133.攪拌葉片；

140.隔斷閥，150.開關閥；

160.金屬汞出口；

170.廢液排出管，180.廢液出口閥；

20.靜置裝置；

210.靜置槽，220.回流管，230.回流開關閥，240.沉澱板；

30.研磨機；

40.破碎機，410.原料入口；

50.汞存儲裝置，510.存儲容器，520.隔離層。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本實用新型的範圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「上」、「下」、等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「設置」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

實施例：

請參照圖1，本實施例提供一種固體廢料中金屬汞的回收裝置11，其包括破碎機40、研磨機30、分離裝置10、靜置裝置20和汞存儲裝置50。

破碎機40、研磨機30和分離裝置10依次連通。破碎機40和研磨機30、研磨機30和分離裝置10之間可設置刮板等結構，用於物料的輸送。優選地，研磨機30研磨操作時，可加入水，以減少粉塵汙染空氣。破碎機40上設有原料入口410，分離裝置10上設有金屬汞出口160，分別作為固體廢料的入口和分離出的金屬汞的出口。

靜置裝置20和汞存儲裝置50分別與分離裝置10連通。汞存儲裝置50用於存儲分離裝置10分離得到的金屬汞。靜置裝置20用收集和處理分離裝置10中金屬汞沉澱後的混合液體。

其中，分離裝置10包括攪拌腔110、沉澱腔120、攪拌裝置130、隔斷閥140、開關閥150、金屬汞出口160、廢液排出管170和廢液出口閥180。

攪拌腔110為上大下小的漏鬥形，沉澱腔120為管狀結構，沉澱腔120的下部連通在攪拌腔110的下端。研磨機30的出料口通入分離裝置10的攪拌腔110中。

攪拌裝置130設置在攪拌腔110中，攪拌裝置130包括攪拌電機131、與攪拌電機131連接的連杆132和連接在連杆132上的攪拌葉片133。優選地，攪拌葉片133至少有三個，相應地用於連接攪拌葉片133的連杆132也有至少三套，這些攪拌葉片133呈放射狀分布。

廢液排出管170連通在攪拌腔110的下部的側面上，廢液出口閥180設置在廢液排出管170上，用於控制廢液排出管170的開啟或斷開。

金屬汞出口160設置在沉澱腔120的下端。

隔斷閥140設置在沉澱腔120的上部，開關閥150設置在沉澱腔120的下部。

靜置裝置20包括靜置槽210、回流管220、回流開關閥230150和沉澱板240。靜置槽210的下部的橫截面從上到下逐漸變小。回流開關閥230150設置在回流管220上，用於開啟和隔斷回流管220。

攪拌腔110中的懸濁液經過一段時間的沉澱後，剩餘部分懸濁液中金屬汞的含量較少，因此，這部分金屬汞將難以相互吸收聚合沉澱。靜置裝 置20正是用於處理這一部分懸濁液。具體的，分離裝置10中的懸濁液經過一段時間的沉澱後，不需要長時間等待其中的金屬汞全部沉澱，即可從廢液排出口通入靜置裝置20中進行處理。再靜置裝置20中，懸濁液會得到較長的沉澱時間，以保證懸濁液中剩餘的金屬汞能夠完全沉澱。

沉澱到靜置裝置20的靜置槽210底部的混合物中含有較多的金屬汞和其他雜質，這些混合物可以通過回流管220重新通入攪拌腔110中進行攪拌、分離。

下端橫截面積較小，有利於沉澱在靜置槽210底部的金屬汞的聚合和相互吸收變大。

分離裝置10的廢液排出管170通入靜置槽210中；回流管220一端連通在靜置槽210的下部，回流管220的另一端通入分離裝置10的攪拌腔110中。

位於靜置槽210中的沉澱板240有多塊，多塊沉澱板240相互間隔地傾斜設置。多塊沉澱板240可以以陣列的形式均勻分布在靜置槽210中。優選地，沉澱板240的上表面為光滑表面，以利於落在其上的金屬汞沿其傾斜的上表面向下滑落進行沉澱。

沉澱板240的設置降低了懸浮在靜置槽210中的金屬汞和其沉降點的垂直距離，使金屬汞更快地沉澱。當金屬汞沉澱在沉澱板240上後，由於沉澱板240傾斜設置，所以沉澱板240上的金屬汞會順著沉澱板240向下滑落，加快了金屬汞的沉澱時間。

汞存儲裝置50包括存儲容器510和設置在存儲容器510中的隔離層520。分離裝置10的金屬汞出口160通入隔離層520的下方。

汞存儲裝置50用於存儲經過分離裝置10分離並從金屬汞出口160放出的金屬汞。隔離層520可以是水或其他不會溶解汞，也不會與汞發生化學反應的液體，用於封閉金屬汞的上表面，以避免汞揮發到空氣中，造成汙染。

破碎機40設有原料入口410，分離裝置10上設有金屬汞出口160，含金屬汞的固體廢料從原料入口410進入，經過破碎機40的破碎和研磨機30的研磨後，變成細小的顆粒狀；經過分離裝置10的分離，金屬汞可從金屬汞出口160流出進入汞存儲裝置50中進行存儲。而經過沉澱後的廢料可經過廢液排出管170通入靜置裝置20中進行靜置沉澱。當通入靜置裝置20中的混合液體含汞量較高時，可控制靜置裝置20中的混合液體通過回流管220重新回流到分離裝置10的攪拌腔110中對其中的金屬汞進行再一次的分離提取。當靜置裝置20中的混合液體含汞量很少，不需要進一步處理時，靜置裝置20中的混合液體可以排除或通過其他方式進行處理。

本實用新型實施例的有益效果是：分離和收集金屬汞的過程不需要通過先氧化後還原等化學方法而能夠直接得到金屬汞，減少了中間反應過程所需的時間和氧化劑、還原劑、催化劑等，也不會產生其他的化學廢料，具有節能環保的優點。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。