一種廢汞觸媒綜合利用方法

2023-05-24 06:50:36 1

一種廢汞觸媒綜合利用方法
【專利摘要】本發明涉及廢汞觸媒利用【技術領域】，尤其是一種廢汞觸媒綜合利用方法，通過浸泡、鹼化、浸取、還原、過濾步驟的結合，使得廢汞觸媒得到了較大程度的應用，無廢水排放，能耗低，汞回收率達到97％以上，廢汞觸媒的利用程度得到較大程度的提高，避免了傳統工藝中採用焙燒法所帶來的能耗高，汙染大等技術問題。通過石硫劑的加入，使得氧化還原反應能夠恰當的準確的配合，進而將廢汞觸媒中的汞浸取出來，同時將加入的銻粉以氫氧化銻的形式提取出來，降低了原料的耗費，降低了提取汞的成本；同時，將廢液重複返回浸取步驟中，進而使得溶液中的各個被浸提物質產生富集，進一步的促進汞的浸取率和降低回收綜合利用的成本。
【專利說明】一種廢汞觸媒綜合利用方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及廢汞觸媒利用【技術領域】，尤其是一種廢汞觸媒綜合利用方法。

【背景技術】
[0002]廢汞觸媒是以活性炭為載體，氯化汞為催化質的一種工業催化劑，主要用於氯乙烯單體合成工業，在我國每年有大量的廢觸媒產生，進而導致環境的大量汙染，同時也造成大量的化工原料的浪費，尤其是汞資源的浪費。
[0003]為此，有研究者就對廢汞觸媒中的汞回收利用做了研究，但在現有技術中，對於汞的回收利用主要是採用焙燒法，即將廢汞觸媒在高溫高壓的環境進行焚燒、蒸餾、流態化、鹼熟化，進而將廢汞觸媒中的汞提取出來，達到回收利用的目的。這種工藝回收汞時，照常會使得汞的回收率較低，僅能夠維持在70%以下，進而還是會導致大量的汞資源浪費；同時，需要採取高溫高壓，進而使得對廢汞觸媒中的汞回收的成本高、能耗大；並且在處理過程中還會伴隨著汙染物質、即廢氣的排放，進而汙染環境；再者，上述技術方案也難以將廢汞觸媒中的各種化工原料進行綜合利用，使得大量的化工原料遭到損失。
[0004]基於此，本研究者通過大量的嘗試與探索，將廢汞觸媒採用溼法回收技術進行汞的提取，並在提取工藝步驟中，將廢汞觸媒進行綜合利用，不僅能夠降低從廢汞觸媒中提取汞的成本，而且還提高了汞的回收率達到了 97%以上，使得廢汞觸媒得到綜合利用，增加了廢汞觸媒的產品附加值，加大了回收成本和回收能耗，避免了環境汙染，為廢汞觸媒進行綜合利用提供了一種新選擇。


【發明內容】

[0005]為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種廢汞觸媒綜合利用方法，其具有汞回收率在97%以上、能耗低、成本低、無廢液排放、廢渣能夠被最大程度利用，降低環境汙染等特徵。
[0006]具體是通過以下技術方案得以實現的:
[0007]一種廢汞觸媒綜合利用方法，包括以下步驟:
[0008](I)浸泡:取廢汞觸媒置於浸泡池中，並向其中加入廢汞觸媒重量的2-2.5倍水進行以攪拌速度為100-200r/min攪拌浸泡處理10_15h，獲得浸泡料液，待用；
[0009](2)鹼化:再向步驟I)獲得的浸泡料液中添加佔廢汞觸媒重量10-15%的生石灰和6-7%的硫磺粉，添加時，採用攪拌速度為60-70r/min攪拌處理，待添加完成後,繼續攪拌處理30-70min後，再向其中添加佔廢汞觸媒重量3_5%的過氧化氫，並調整攪拌速度為100-160r/min，攪拌處理40-80min後，再向其中加入佔廢汞觸媒重量10-17%的木質素磺酸鈉，調整攪拌速度為80-90r/min，攪拌處理3_5h，待用；
[0010](3)浸取:向步驟2)處理完成的料液中通入溫度為40-60°C的蒸汽，持續通入15_17h後，獲得含硫汞配離子的溶液，待用；
[0011](4)還原:將步驟3)獲得的含硫汞配離子的溶液泵入還原反應池中，調整溫度為20-40°C後，向其中加入廢汞觸媒0.9-1.3倍重量的銻粉，並採取邊加入邊攪拌的方式，攪拌速度為50-90r/min，銻粉加入時間為2_3h，待銻粉加入完成之後，調整攪拌速度為170-190r/min攪拌處理l_2h，靜置處理3_8h後，獲得含有沉澱物的溶液，待用；
[0012](5)過濾:將步驟4)獲得的含有沉澱物的溶液置於過濾機中進行過濾處理，獲得濾液和濾渣，其中濾渣為汞，濾液為含銻離子的溶液；向濾液中加入質量濃度為10-15%的硫酸溶液，調整濾液的PH值為9-10時，停止加入，並採用攪拌器攪拌處理20-30min，攪拌器的攪拌速度為30-60r/min，攪拌完成後，靜置2_3h，再將其進入過濾機中進行過濾處理，獲得沉澱渣和沉澱液，沉澱液轉入步驟3)中，進行循環浸取；沉澱渣置於幹化池中進行幹化處理，使得沉澱含水量為1-2%時，獲得氫氧化銻，使得廢汞觸媒得到綜合利用。
[0013]所述的步驟2)的鹼化步驟是將生石灰先加入到浸泡料液中，使其反應10_20min後，再向其中加入硫磺粉。
[0014]所述的步驟2)的鹼化步驟還可以是將生石灰與硫磺粉進行混合均勻，製備成石硫劑後，再將石硫劑加入浸泡料液中。
[0015]所述的步驟2)中加入過氧化氫和木質素磺酸鈉時，還可以是先將木質素磺酸鈉加入後，再向其中加入過氧化氫。
[0016]所述的蒸汽為水蒸氣。
[0017]所述的蒸汽持續通入的時間為16h。
[0018]所述的步驟5)在調整PH值時，還可以是通過加入聚丙烯醯胺進行調整。
[0019]與現有技術相比，本發明的技術方案體現在:
[0020]①通過浸泡、鹼化、浸取、還原、過濾步驟的結合，使得廢汞觸媒得到了較大程度的應用，無廢水排放，能耗低，汞回收率達到97%以上，廢汞觸媒的利用程度得到較大程度的提高，避免了傳統工藝中採用焙燒法所帶來的能耗高，汙染大等技術問題。
[0021]②通過石硫劑的加入，使得氧化還原反應能夠恰當的準確的配合，進而將廢汞觸媒中的汞浸取出來，同時將加入的銻粉以氫氧化銻的形式提取出來，降低了原料的耗費，降低了提取汞的成本；同時，將廢液重複返回浸取步驟中，進而使得溶液中的各個被浸提物質產生富集，進一步的促進汞的浸取率和降低回收綜合利用的成本。
[0022]③本發明根據硫汞復離子在鹼性溶液中的氧化還原電位較高(Ee = 0.789V)，很容易被電位低的金屬還原，並選用銻粉作為還原劑，可確保反應過程中的反應速率平穩溫和地進行。

【具體實施方式】
[0023]下面結合具體的實施方式來對本發明的技術方案做進一步的限定，但要求保護的範圍不僅局限於所作的描述。
[0024]實施例1
[0025]一種廢汞觸媒綜合利用方法，包括以下步驟:
[0026](I)浸泡:取廢汞觸媒置於浸泡池中，並向其中加入廢汞觸媒重量的2倍水進行以攪拌速度為lOOr/min攪拌浸泡處理10h，獲得浸泡料液，待用；
[0027](2)鹼化:再向步驟I)獲得的浸泡料液中添加佔廢汞觸媒重量10%的生石灰和6%的硫磺粉，添加時，採用攪拌速度為60r/min攪拌處理，待添加完成後，繼續攪拌處理30min後，再向其中添加佔廢汞觸媒重量3%的過氧化氫，並調整攪拌速度為100r/min，攪拌處理40min後，再向其中加入佔廢汞觸媒重量10%的木質素磺酸鈉，調整攪拌速度為80r/min,攪拌處理3h,待用；
[0028](3)浸取:向步驟2)處理完成的料液中通入溫度為40°C的蒸汽，持續通入15h後，獲得含硫汞配離子的溶液，待用；
[0029](4)還原:將步驟3)獲得的含硫汞配離子的溶液泵入還原反應池中，調整溫度為20°C後，向其中加入廢汞觸媒0.9倍重量的銻粉，並採取邊加入邊攪拌的方式,攪拌速度為50r/min，銻粉加入時間為2h，待銻粉加入完成之後，調整攪拌速度為170r/min攪拌處理Ih,靜置處理3h後，獲得含有沉澱物的溶液，待用；
[0030](5)過濾:將步驟4)獲得的含有沉澱物的溶液置於過濾機中進行過濾處理，獲得濾液和濾渣，其中濾渣為汞，濾液為含銻離子的溶液；向濾液中加入質量濃度為10%的硫酸溶液，調整濾液的PH值為9時，停止加入，並採用攪拌器攪拌處理20min，攪拌器的攪拌速度為30r/min，攪拌完成後，靜置2h，再將其進入過濾機中進行過濾處理，獲得沉澱渣和沉澱液，沉澱液轉入步驟3)中，進行循環浸取；沉澱渣置於幹化池中進行幹化處理，使得沉澱含水量為I %時，獲得氫氧化銻，使得廢汞觸媒得到綜合利用。
[0031]所述的蒸汽為水蒸氣。
[0032]實施例2
[0033]一種廢汞觸媒綜合利用方法，包括以下步驟:
[0034](I)浸泡:取廢汞觸媒置於浸泡池中，並向其中加入廢汞觸媒重量的2.5倍水進行以攪拌速度為200r/min攪拌浸泡15h，獲得浸泡料液，待用；
[0035](2)鹼化:再向步驟I)獲得的浸泡料液中添加佔廢汞觸媒重量15%的生石灰和7%的硫磺粉，添加時，採用攪拌速度為70r/min攪拌處理，待添加完成後，繼續攪拌處理70min後，再向其中添加佔廢汞觸媒重量5%的過氧化氫，並調整攪拌速度為160r/min，攪拌處理80min後，再向其中加入佔廢汞觸媒重量17%的木質素磺酸鈉，調整攪拌速度為90r/min,攪拌處理5h,待用；
[0036](3)浸取:向步驟2)處理完成的料液中通入溫度為60°C的蒸汽，持續通入17h後，獲得含硫汞配離子的溶液，待用；
[0037](4)還原:將步驟3)獲得的含硫汞配離子的溶液泵入還原反應池中，調整溫度為40°C後，向其中加入廢汞觸媒1.3倍重量的銻粉，並採取邊加入邊攪拌的方式,攪拌速度為90r/min，銻粉加入時間為3h，待銻粉加入完成之後，調整攪拌速度為190r/min攪拌處理2h，靜置處理8h後，獲得含有沉澱物的溶液，待用；
[0038](5)過濾:將步驟4)獲得的含有沉澱物的溶液置於過濾機中進行過濾處理，獲得濾液和濾渣，其中濾渣為汞，濾液為含銻離子的溶液；向濾液中加入質量濃度為15%的硫酸溶液，調整濾液的PH值為10時，停止加入，並採用攪拌器攪拌處理30min，攪拌器的攪拌速度為60r/min，攪拌完成後，靜置3h，再將其進入過濾機中進行過濾處理，獲得沉澱渣和沉澱液，沉澱液轉入步驟3)中，進行循環浸取；沉澱渣置於幹化池中進行幹化處理，使得沉澱含水量為2%時，獲得氫氧化銻，使得廢汞觸媒得到綜合利用。
[0039]步驟2)的鹼化步驟是將生石灰先加入到浸泡料液中，使其反應1min後，再向其中加入硫磺粉。
[0040]蒸汽為水蒸氣。
[0041]實施例3
[0042]一種廢汞觸媒綜合利用方法，包括以下步驟:
[0043](I)浸泡:取廢汞觸媒置於浸泡池中，並向其中加入廢汞觸媒重量的2.3倍水進行以攪拌速度為150r/min攪拌浸泡處理13h，獲得浸泡料液，待用；
[0044](2)鹼化:再向步驟I)獲得的浸泡料液中添加佔廢汞觸媒重量13%的生石灰和6.5 %的硫磺粉，添加時，採用攪拌速度為65r/min攪拌處理，待添加完成後，繼續攪拌處理50min後，再向其中添加佔廢汞觸媒重量4%的過氧化氫，並調整攪拌速度為130r/min，攪拌處理60min後，再向其中加入佔廢汞觸媒重量13%的木質素磺酸鈉，調整攪拌速度為85r/min,攪拌處理4h,待用；
[0045](3)浸取:向步驟2)處理完成的料液中通入溫度為50°C的蒸汽，持續通入16h後，獲得含硫汞配離子的溶液，待用；
[0046](4)還原:將步驟3)獲得的含硫汞配離子的溶液泵入還原反應池中，調整溫度為30°C後，向其中加入廢汞觸媒1.1倍重量的銻粉，並採取邊加入邊攪拌的方式，攪拌速度為70r/min，銻粉加入時間為2.5h，待銻粉加入完成之後，調整攪拌速度為180r/min攪拌處理1.5h，靜置處理5h後，獲得含有沉澱物的溶液，待用；
[0047](5)過濾:將步驟4)獲得的含有沉澱物的溶液置於過濾機中進行過濾處理，獲得濾液和濾渣，其中濾渣為汞，濾液為含銻離子的溶液；向濾液中加入質量濃度為13%的聚丙烯醯胺溶液，調整濾液的PH值為9.5時，停止加入，並採用攪拌器攪拌處理25min，攪拌器的攪拌速度為45r/min，攪拌完成後，靜置2.5h，再將其進入過濾機中進行過濾處理，獲得沉澱渣和沉澱液，沉澱液轉入步驟3)中，進行循環浸取；沉澱渣置於幹化池中進行幹化處理，使得沉澱含水量為1.5%時，獲得氫氧化銻，使得廢汞觸媒得到綜合利用。
[0048]步驟2)的鹼化步驟是將生石灰先加入到浸泡料液中，使其反應20min後，再向其中加入硫磺粉。
[0049]蒸汽為水蒸氣。
[0050]實施例4
[0051]一種廢汞觸媒綜合利用方法，包括以下步驟:
[0052](I)浸泡:取廢汞觸媒置於浸泡池中，並向其中加入廢汞觸媒重量的2.1倍水進行以攪拌速度為130r/min攪拌浸泡處理12h，獲得浸泡料液，待用；
[0053](2)鹼化:再向步驟I)獲得的浸泡料液中添加佔廢汞觸媒重量11%的生石灰和6%的硫磺粉，添加時，採用攪拌速度為63r/min攪拌處理，待添加完成後，繼續攪拌處理40min後，再向其中添加佔廢汞觸媒重量13%的木質素磺酸鈉，並調整攪拌速度為150r/min，攪拌處理50min後，再向其中加入佔廢汞觸媒重量3.5%的過氧化氫，調整攪拌速度為83r/min，攪拌處理3.5h，待用；
[0054](3)浸取:向步驟2)處理完成的料液中通入溫度為45°C的蒸汽，持續通入15h後，獲得含硫汞配離子的溶液，待用；
[0055](4)還原:將步驟3)獲得的含硫汞配離子的溶液泵入還原反應池中，調整溫度為25°C後，向其中加入廢汞觸媒I倍重量的銻粉，並採取邊加入邊攪拌的方式，攪拌速度為60r/min，銻粉加入時間為2.2h，待銻粉加入完成之後，調整攪拌速度為175r/min攪拌處理1.3h，靜置處理4h後，獲得含有沉澱物的溶液，待用；
[0056](5)過濾:將步驟4)獲得的含有沉澱物的溶液置於過濾機中進行過濾處理，獲得濾液和濾渣，其中濾渣為汞，濾液為含銻離子的溶液；向濾液中加入質量濃度為11%的聚丙烯醯胺溶液，調整濾液的PH值為9.3時，停止加入，並採用攪拌器攪拌處理27min，攪拌器的攪拌速度為40r/min，攪拌完成後，靜置2.7h，再將其進入過濾機中進行過濾處理，獲得沉澱渣和沉澱液，沉澱液轉入步驟3)中，進行循環浸取；沉澱渣置於幹化池中進行幹化處理，使得沉澱含水量為1.3%時，獲得氫氧化銻，使得廢汞觸媒得到綜合利用。
[0057]步驟2)的鹼化步驟還可以是將生石灰與硫磺粉進行混合均勻，製備成石硫劑後，再將石硫劑加入浸泡料液中。
[0058]蒸汽為水蒸氣。
[0059]實施例5
[0060]一種廢汞觸媒綜合利用方法，包括以下步驟:
[0061](I)浸泡:取廢汞觸媒置於浸泡池中，並向其中加入廢汞觸媒重量的2.4倍水進行以攪拌速度為170r/min攪拌浸泡處理14h，獲得浸泡料液，待用；
[0062](2)鹼化:再向步驟I)獲得的浸泡料液中添加佔廢汞觸媒重量14%的生石灰和6.7%的硫磺粉，添加時，採用攪拌速度為67r/min攪拌處理，待添加完成後,繼續攪拌處理60min後，再向其中添加佔廢汞觸媒重量14%的木質素磺酸鈉，並調整攪拌速度為150r/min，攪拌處理73min後，再向其中加入佔廢汞觸媒重量4.5%的過氧化氫，調整攪拌速度為88r/min，攪拌處理3.5h，待用；
[0063](3)浸取:向步驟2)處理完成的料液中通入溫度為55°C的蒸汽，持續通入16.5h後，獲得含硫汞配離子的溶液，待用；
[0064](4)還原:將步驟3)獲得的含硫汞配離子的溶液泵入還原反應池中，調整溫度為37°C後，向其中加入廢汞觸媒1.2倍重量的銻粉，並採取邊加入邊攪拌的方式，攪拌速度為83r/min，銻粉加入時間為2.6h，待銻粉加入完成之後，調整攪拌速度為185r/min攪拌處理1.9h，靜置處理6h後，獲得含有沉澱物的溶液，待用；
[0065](5)過濾:將步驟4)獲得的含有沉澱物的溶液置於過濾機中進行過濾處理，獲得濾液和濾渣，其中濾渣為汞，濾液為含銻離子的溶液；向濾液中加入質量濃度為13%的聚丙烯醯胺溶液，調整濾液的PH值為9.7時，停止加入，並採用攪拌器攪拌處理28min，攪拌器的攪拌速度為51r/min，攪拌完成後，靜置2.9h，再將其進入過濾機中進行過濾處理，獲得沉澱渣和沉澱液，沉澱液轉入步驟3)中，進行循環浸取；沉澱渣置於幹化池中進行幹化處理，使得沉澱含水量為1.6%時，獲得氫氧化銻，使得廢汞觸媒得到綜合利用。
[0066]步驟2)的鹼化步驟還可以是將生石灰與硫磺粉進行混合均勻，製備成石硫劑後，再將石硫劑加入浸泡料液中。
[0067]蒸汽為水蒸氣。
【權利要求】
1.一種廢汞觸媒綜合利用方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)浸泡:取廢汞觸媒置於浸泡池中，並向其中加入廢汞觸媒重量的2-2.5倍水進行以攪拌速度為100-200r/min攪拌浸泡處理10_15h，獲得浸泡料液，待用； (2)鹼化:再向步驟1)獲得的浸泡料液中添加佔廢汞觸媒重量10-15%的生石灰和6-7 %的硫磺粉，添加時，採用攪拌速度為60-70r/min攪拌處理，待添加完成後，繼續攪拌處理30-70min後，再向其中添加佔廢汞觸媒重量3_5 %的過氧化氫，並調整攪拌速度為100-160r/min，攪拌處理40-80min後，再向其中加入佔廢汞觸媒重量10-17%的木質素磺酸鈉，調整攪拌速度為80-90r/min，攪拌處理3-5h，待用； (3)浸取:向步驟2)處理完成的料液中通入溫度為40-60°C的蒸汽，持續通入15-17h後，獲得含硫汞配離子的溶液，待用； (4)還原:將步驟3)獲得的含硫汞配離子的溶液泵入還原反應池中，調整溫度為20-40°C後，向其中加入廢汞觸媒0.9-1.3倍重量的銻粉，並採取邊加入邊攪拌的方式，攪拌速度為50-90r/min，銻粉加入時間為2_3h，待銻粉加入完成之後，調整攪拌速度為170-190r/min攪拌處理l_2h，靜置處理3_8h後，獲得含有沉澱物的溶液，待用； (5)過濾:將步驟4)獲得的含有沉澱物的溶液置於過濾機中進行過濾處理，獲得濾液和濾渣，其中濾渣為汞，濾液為含銻離子的溶液；向濾液中加入質量濃度為10-15%的硫酸溶液，調整濾液的PH值為9-10時，停止加入，並採用攪拌器攪拌處理20-30min，攪拌器的攪拌速度為30-60r/min，攪拌完成後，靜置2_3h，再將其進入過濾機中進行過濾處理，獲得沉澱渣和沉澱液，沉澱液轉入步驟3)中，進行循環浸取；沉澱渣置於幹化池中進行幹化處理，使得沉澱含水量為1-2%時，獲得氫氧化銻，使得廢汞觸媒得到綜合利用。
2.如權利要求1所述的廢汞觸媒綜合利用方法，其特徵在於，所述的步驟2)的鹼化步驟是將生石灰先加入到浸泡料液中，使其反應10-20min後，再向其中加入硫磺粉。
3.如權利要求1所述的廢汞觸媒綜合利用方法，其特徵在於，所述的步驟2)的鹼化步驟還可以是將生石灰與硫磺粉進行混合均勻，製備成石硫劑後，再將石硫劑加入浸泡料液中。
4.如權利要求1所述的廢汞觸媒綜合利用方法，其特徵在於，所述的步驟2)中加入過氧化氫和木質素磺酸鈉時，還可以是先將木質素磺酸鈉加入後，再向其中加入過氧化氫。
5.如權利要求1所述的廢汞觸媒綜合利用方法，其特徵在於，所述的蒸汽為水蒸氣。
6.如權利要求1所述的廢汞觸媒綜合利用方法，其特徵在於，所述的蒸汽持續通入的時間為16h。
7.如權利要求1所述的廢汞觸媒綜合利用方法，其特徵在於，所述的步驟5)在調整PH值時，還可以是通過加入聚丙烯醯胺進行調整。
【文檔編號】C22B7/00GK104263942SQ201410490404
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月23日 優先權日:2014年9月23日
【發明者】袁再六 申請人:銅仁市萬山區盛和礦業有限責任公司