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(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，針對于在有色金屬冶煉過程中產(chǎn)出的含汞尾渣，由于成分復(fù)雜，暫無有效方法處理，本發(fā)明公開一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法。采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(luò)合離子的溶液中加入堿金屬硒化物，使汞轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的、低溶解度、低毒性的硒化汞沉淀。該方法操作簡單，經(jīng)硫代硫酸鹽溶液絡(luò)合浸出處理后，含汞尾渣中的可遷移態(tài)汞大為降低，汞最終被轉(zhuǎn)化為以存儲、穩(wěn)定的硒化汞形式沉淀，從而消除了含汞尾渣中汞對環(huán)境的污染危害。
【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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，涉及一種采用硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]汞作為一種典型的全球污染物，可通過遷移轉(zhuǎn)化及累積威脅人類生存環(huán)境。為此，各國均對汞的危害極為關(guān)注，要求減少汞的排放、消減汞的供應(yīng)和需求、控制產(chǎn)品用汞數(shù)量、防止汞的暴露、提高控汞意識、促進(jìn)國際控汞。
[0003]目前對含汞廢氣和含汞廢水的排放，國家環(huán)境保護(hù)部門已制定了明確的排放標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于含汞廢氣和含汞廢水在排放前的脫汞處理，各國都研制開發(fā)出合理有效的除汞方法。如對含汞氣體可采用吸收法、吸附法、氣相反應(yīng)法、冷卻法和聯(lián)合凈化法脫除汞。對于含汞的廢水，可采用還原法、化學(xué)沉淀法、離子交換法和活性炭吸附法等處理。
[0004]對于含汞的固體廢棄物，比較典型的是各種含汞產(chǎn)品使用后產(chǎn)出的廢棄物，如PVC行業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的廢汞觸媒、含汞活性炭，醫(yī)療行業(yè)目前仍部分使用含汞體溫計、血壓計等，電光源行業(yè)廣泛使用的汞譜線激發(fā)的熒光燈均含有少量汞。對于此類含汞廢棄物，在分類集中后 ，可采用焙燒-冷凝法回收汞。根據(jù)需要對所處理的含汞廢棄物進(jìn)行破碎加工處理，并用藥劑進(jìn)行洗滌處理，然后添加適量的堿液，通過混合、調(diào)濕進(jìn)行造粒；再把制得的粒狀物料送入焙燒爐焙燒，焙燒溫度為400~800°C，產(chǎn)生的汞蒸氣除塵后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，將含汞的廢熒光燈管在密閉設(shè)備內(nèi)加熱，使汞蒸發(fā)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于含汞廢渣處理的加熱爐，采用一種密閉的加熱爐，將含汞廢渣經(jīng)過加熱蒸發(fā)脫除汞。申請?zhí)枮?01310671649的中國專利公開了一種廢汞觸媒氯化汞回收工藝，在干餾爐內(nèi)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(chǎn)過程中，由于部分礦物原料自身含有少量汞，在冶煉加工過程中也產(chǎn)出含汞的廢渣。如由于歷史原因，在某些地區(qū)使用混汞法提取黃金，汞的應(yīng)用導(dǎo)致大量含汞尾渣的產(chǎn)出。另外，在采用氰化法提取金的冶煉流程中，由于部分金礦原礦中汞品位較高，經(jīng)氰化處理后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(guān)注的是含汞廢水和含汞廢水的處理，對于產(chǎn)出的含汞尾渣，由于成分復(fù)雜，暫無有效方法處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對有色金屬的冶煉生產(chǎn)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(jīng)硫代硫酸鹽溶液絡(luò)合浸出處理后，含汞尾渣中的可遷移態(tài)汞大為降低，汞最終被轉(zhuǎn)化為易存儲、穩(wěn)定的硒化汞形式沉淀用以回收，消除了含汞尾渣中汞對環(huán)境的污染危害。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)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(jìn)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(yīng)結(jié)束經(jīng)液固分離后，得到浸出渣、浸出液和洗滌液；
[0010]2、將浸出渣進(jìn)行堆存，合并浸出液與洗滌液，得到含可溶性汞絡(luò)合物的溶液；
[0011]3、將堿金屬硒化物加入含可溶性汞絡(luò)合物的溶液中，硒化物加入質(zhì)量為溶液中汞質(zhì)量的0.6~1.0倍，反應(yīng)5~1min后，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(luò)合物溶液加入10~20L絮凝劑，經(jīng)液固分離，得到分解液和硒化汞沉淀；
[0012]其中，所述的堿金屬硒化物為硒化鈉；所述絮凝劑為聚丙烯酰胺漿液； [0013]4、得到的硒化汞為回收的產(chǎn)品，分解液補足硫代硫酸鹽后返回步驟I作為硫代硫酸鹽溶液循環(huán)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(fā)明的原理是:依據(jù)有色金屬原料特點和冶煉處理工藝不同，冶煉剩余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(tài)存在的硫化汞等，而以金屬態(tài)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(tài)的汞，并將提出的汞安全存儲，本發(fā)明將呈遷移態(tài)的汞轉(zhuǎn)化為硒化汞沉淀。由于硒化物成本較高，本發(fā)明利用汞與硫酸硫酸根能形成穩(wěn)定絡(luò)合物的特點，采用硫代硫酸鹽絡(luò)合浸出含汞尾渣中的可遷移態(tài)汞，特別是可溶于水和稀酸的汞，從而消除含汞尾渣在后續(xù)堆存時可遷移汞對環(huán)境的污染危害；接著將浸出液中的汞與硫代硫酸根的絡(luò)合物，通過加入堿金屬硒化物的方法，轉(zhuǎn)化為硒化汞，硒化汞較硫化汞具有更穩(wěn)定、更低溶解度、更低毒性的特性，有利于汞的安全儲存。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點為:
[0017]1、該方法操作簡單，采用硫代硫酸鹽溶液，經(jīng)攪拌浸出處理后，可遷移態(tài)汞浸出率為99%，含汞尾渣中的可遷移態(tài)汞幾乎全部去除，極大降低了含汞尾渣中汞對環(huán)境的污染危害；而且被浸出的汞最終被轉(zhuǎn)化為非常穩(wěn)定的硒化汞形式沉淀，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(guī)條件下，即可將汞的硫代硫酸鹽絡(luò)合物轉(zhuǎn)化為硒化汞沉淀，而且該反應(yīng)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，并且浸出液可在該方法中循環(huán)使用，環(huán)保、安全、無污染。
[0020]具體實施方法
[0021]如下實施例僅為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022]含汞尾渣為黃金礦山氰化尾渣，其中總汞量為1570mg/kg，采用lmol/L乙酸鈉溶液(加入冰乙酸調(diào)整PH為5)浸出測定該氰化尾渣中可遷移態(tài)汞含量為706.5mg/kg。
[0023]所用試劑均為工業(yè)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，液固分離后得到浸出尾渣、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]將分離后的浸出尾渣堆存；合并浸出液和洗滌液，得到4L含可溶性汞絡(luò)合物的溶液，其中含汞700mg，向溶液中加入0.42g硒化鈉，反應(yīng)5min后，加入lg/L聚丙烯酰胺漿液0.08L，進(jìn)行液固分離，得到分解液和硒化汞沉淀，硒化汞沉淀為回收的產(chǎn)品，溶液中99.98%的萊轉(zhuǎn)化為硒化萊沉淀。
[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，液固分離后得到浸出尾渣、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]將分離后的浸出尾渣堆存；合并浸出液和洗滌液，得到7L含可溶性汞絡(luò)合物的溶液，其中含汞700mg，向溶液中加入0.54g硒化鈉反應(yīng)1min后，加入2g/L聚丙烯酰胺漿液0.09L，進(jìn)行液固分離，得到分解液和硒化汞沉淀，硒化汞沉淀為回收的產(chǎn)品，溶液中99.99%的萊轉(zhuǎn)化為硒化萊沉淀；
[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(huán)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，液固分離后得到浸出尾渣、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]將分離后的浸出尾渣堆存；合并浸出液和洗滌液，得到IlL含可溶性汞絡(luò)合物的溶液，其中含萊700mg,向溶液中加入0.70g硒化鈉，反應(yīng)7min,加入1.5g/L聚丙烯酰胺漿液0.22L，進(jìn)行液固分離，得到分解液和硒化汞沉淀，硒化汞沉淀為回收的產(chǎn)品，溶液中99.99%的萊轉(zhuǎn)化為硒化萊沉淀。
[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，液固分離后得到浸出尾渣、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]將分離后的浸出尾渣堆存；合并浸出液和洗滌液，得到IlL含可溶性汞絡(luò)合物的溶液，其中含汞700mg，向溶液中加入0.64g硒化鈉，反應(yīng)5min，加入2g/L聚丙烯酰胺漿液0.11L，進(jìn)行液固分離，得到分解液和硒化汞沉淀，硒化汞沉淀為回收的產(chǎn)品，溶液中99.99%的萊轉(zhuǎn)化為硒化萊沉淀；
[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(huán)使用。
【權(quán)利要求】
1.一種以硒化物形式從含汞尾渣中回收汞的方法，其特征在于，包含如下步驟: (1)用硫代硫酸鹽溶液對含汞尾渣進(jìn)行攪拌浸出，反應(yīng)結(jié)束經(jīng)液固分離后，得到浸出渣、浸出液和洗滌液； (2)將浸出渣堆存，合并浸出液與洗滌液，得到含可溶性汞絡(luò)合物的溶液； (3)將堿金屬硒化物加入含可溶性汞絡(luò)合物的溶液中，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)液固分離，得到分解液和硒化汞沉淀，硒化汞為回收的產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)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，其特征在于，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(jù)權(quán)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，其特征在于，步驟(1)所述的硫代硫酸鹽溶液濃度為8~20g/L。
4.根據(jù)權(quán)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，其特征在于，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(jù)權(quán)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，其特征在于，所述步驟(1)中，攪拌浸出反應(yīng)的條件為:浸出溫度20~50°C，浸出時間0.5~3.0h。
6.根據(jù)權(quán)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，其特征在于，步驟(3)中，所述的堿金屬硒化物為硒化鈉；所述的堿金屬硒化物加入量為:堿金屬硒化物質(zhì)量為溶液中汞質(zhì)量的0.6~1.0倍。
7.根據(jù)權(quán)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，其特征在于，所述步驟(3)中，堿金屬硒化物與含可溶性汞絡(luò)合物的反應(yīng)時間為5~lOmin。
8.根據(jù)權(quán)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，其特征在于，所述步驟(3)中，反應(yīng)結(jié)束后，向溶液中加入絮凝劑后，再進(jìn)行固液分離。
9.根據(jù)權(quán)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，其特征在于，步驟(3)中所 述的絮凝劑為聚丙烯酰胺漿液，其濃度為I~2g/L，其加入量為:每立方米含可溶性汞絡(luò)合物溶液加入10~20L。
10.根據(jù)權(quán)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，其特征在于，所述步驟(3)的分解液經(jīng)補足硫代硫酸鹽后返回步驟(1)作為硫代硫酸鹽溶液循環(huán)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(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】謝鋒, 暢永鋒, 路殿坤, 韓超, 張廷安 申請人:東北大學(xué)