專利名稱：穩(wěn)定脫硫石膏中Hg(Ⅱ)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種脫硫石膏中Hg(n)的穩(wěn)定方
法，利用該方法可以有效抑制Hg&溶出。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保意識的加強，據(jù)國家發(fā)展和改革委員會，國家環(huán)?？偩诸C布的 《現(xiàn)有燃煤電廠二氧化硫治理"十一五"規(guī)劃》的政策及法規(guī)要求，凡在"兩控 區(qū)"新建、改建的燃煤含硫量大于1%的電廠在2010年前必須分期建成脫硫 設(shè)施。目前我國的主流脫硫技術(shù)是濕式石灰石-石膏法，但屆時會產(chǎn)生大量的 煙氣脫硫石膏。據(jù)悉，隨著濕法脫硫裝置的上馬，燃煤熱電脫硫電價政策的 出臺，以及對偷排二氧化硫企業(yè)的處罰力度加大，我國會產(chǎn)生越來越多的脫 硫石膏，預(yù)計到2010年，我國脫硫石膏總產(chǎn)量將達3000萬噸。而電廠實施 脫硫設(shè)施后所產(chǎn)生的脫硫石膏得到有效利用才是推動各電廠脫硫裝置正常運 行的前提條件。
歐、美、日等工業(yè)發(fā)達國家，非常重視工業(yè)副產(chǎn)石膏的綜合利用。大量 研究成果證明經(jīng)過處理的工業(yè)副產(chǎn)石膏，在化學(xué)、物理性能方面可與天然 石膏等效，是生產(chǎn)紙面石膏板、石膏木質(zhì)纖維板、石膏紙質(zhì)纖維板、石膏砌 塊、石膏天花板、石膏人造大理石，粉制石膏等綠色建材制品的價廉物美原 材料。
但脫硫石膏中Hg等重金屬的存在，在石膏的加工、使用過程中會排放 到環(huán)境中，存在安全隱患。尤其是世界各國在脫硫同時，利用濕法脫硫裝置 進行脫汞(因為該方法同步除汞被認(rèn)為是最經(jīng)濟的汞污染控制方法之一)， 使得更多的汞進入脫硫石膏中，而汞等重金屬進入脫硫副產(chǎn)物石膏中會產(chǎn)生 二次污染。經(jīng)檢測，大多數(shù)電廠的脫硫石膏中均含有較高濃度的重金屬 Hg，其在使用過程中受到雨淋等會浸出。汞一旦進入水體，將會嚴(yán)重危害生 物的健康。由于汞污染有高度生物蓄積性，累積程度最大的是在水生生物系 統(tǒng)，特別是在食物鏈最高的肉食魚類體內(nèi)累積的濃度最大，可達水體濃度的幾千至幾萬倍。人類通過飲用汞污染水、食用受汞污染的魚、貝等海產(chǎn)品 (歷史上有名的日本水俁病即緣于此)，即會導(dǎo)致汞中毒。其毒性非常劇 烈，除具有明顯的神經(jīng)毒性外，對內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等均有不良影響。 因此，脫硫石膏中的汞必須采取適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定化方法，盡量減少其溶出，從而 有效解決脫硫石膏綜合利用過程中汞的二次污染問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)定脫硫石膏中Hg(II)的方法。
本發(fā)明方法是在濕式石灰石-石膏法脫硫產(chǎn)生的脫硫石膏漿液中加入汞
離子穩(wěn)定劑，通過汞離子穩(wěn)定劑與脫硫石膏漿液中的Hg^作用，形成穩(wěn)定的
汞離子螯合物，使汞離子穩(wěn)定存在于形成的脫硫石膏中，具體方法是 按照脫硫石膏槳液中Hg^的含量加入汞離子穩(wěn)定劑；
所述的汞離子穩(wěn)定劑為高分子重金屬捕集沉淀劑DTCR (二硫代氨基甲
酸鹽)，反應(yīng)式為<formula>formula see original document page 4</formula>
或有機硫TMT (三巰基均三嗪基三鈉鹽，分子式為Na3C3N3Sy9H20) 反應(yīng)式為為1 2: 1;
加入的有機硫TMT與脫硫石膏漿液中Hg^的質(zhì)量比為0.6 1: 1。 經(jīng)過模擬酸雨浸出實驗證明，在一定的浸泡pH和浸泡時間下，使用 DTCR和TMT作為穩(wěn)定劑后不僅脫硫液的除汞率高，而且石膏中的汞離子 溶出量也少，溶出率低；若只通過調(diào)節(jié)pH值，使脫硫液中Hg^穩(wěn)定，其副 產(chǎn)物石膏中的汞離子溶出率相對要高很多；但這些都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于脫硫石膏不使 用穩(wěn)定劑時的汞離子溶出率。 本發(fā)明的優(yōu)點是
1、 脫硫液中的Hg^能與TMT和DTCR形成螯合沉淀物，固定在脫硫石 膏中排出，大大減少脫硫液中Hg^的濃度；
2、 石膏中的Hg以穩(wěn)定的螯合物形式存在，不易在酸雨等環(huán)境中溶出， 從而有效解決石膏在加工、使用過程中的二次污染問題。
具體實施例方式
在脫硫石膏漿液(脫硫液與脫硫石膏的混合物，脫硫液中的Hg^濃度為 lmg/L)中，分別加入一定量的DTCR或TMT作為汞離子穩(wěn)定劑，在50°C 溫度下攪拌0.5小時后將石膏濾出進行模擬酸雨浸出實驗，同時測定濾液中 Hg"農(nóng)度。
實施例1:
在脫硫石膏槳液中以0.6gTMT: lgHg的比例加入TMT (實際加入量為 0.6mg/L)，反應(yīng)后脫硫液的除汞率為91.2%。將過濾后的石膏浸在pH=5的 模擬酸雨中24小時，浸泡前石膏中的汞含量為68.4ug/g石膏，浸泡后Hg2+ 的溶出量為0.31ug/g石膏，溶出率為0.45% 。
實施例2:
在脫硫石膏漿液中以0.8gTMT: lgHg的比例加入TMT (實際加入量為 0.8mg/L)，反應(yīng)后脫硫液的除汞率為94.2%。將過濾后的石膏浸在pH=5的 模擬酸雨中24小時，浸泡前石膏中的汞含量為70.7ug/g石膏，浸泡后Hg2+ 的溶出量為0.16ug/g石膏，溶出率為0.22%。
實施例3:
在脫硫石膏漿液中以lgTMT: lgHg的比例加入TMT (實際加入量為
51.0mg/L)，反應(yīng)后脫硫液的除汞率為97.0%。將過濾后的石膏浸在pH=5的 模擬酸雨中24小時，浸泡前石膏中的汞含量為72.7ug/g石膏，浸泡后Hg2+ 的溶出量為0.15ug/g石膏，溶出率為0.21%。 實施例4:
在脫硫石膏漿液中以lgDTCR: lgHg的比例加入DTCR (實際加入量為 lmg/L)，反應(yīng)后脫硫液的除汞率為92.2%。將過濾后的石膏浸在pH:5的模 擬酸雨中24小時，浸泡前石膏中的汞含量為69.1ug/g石膏，浸泡后Hg"的 溶出量為0.071ug/g石膏，溶出率為0.10%。
實施例5:
在脫硫石膏槳液中以1.4gDTCR: lgHg的比例加入DTCR (實際加入量 為1.4mg/L),反應(yīng)后脫硫液的除汞率為95.4%。將過濾后的石膏浸在pH=5 的模擬酸雨中24小時，浸泡前石膏中的汞含量為71.6ug/g石膏，浸泡后 Hg2+的溶出量為0.039ug/g石膏，溶出率為0.05% 。
實施例6:
在脫硫石膏漿液中以2gDTCR: lgHg的比例加入DTCR (實際加入量為 2mg/L)，反應(yīng)后脫硫液的除汞率為98.7%。將過濾后的石膏浸在pH=5的模 擬酸雨中24小時，浸泡前石膏中的汞含量為74.0ug/g石膏，浸泡后Hg^的 溶出量為0.035ug/g石膏，溶出率為0.05%。
作為對比，將相同量的某電廠脫硫石膏浸在pH=5的模擬酸雨中24小 時，浸泡前石膏中的汞含量為3.63ug/g石膏，浸泡后Hg"的溶出量為 1.24ug/g石膏，溶出率高達34%。
若只通過調(diào)節(jié)pH將脫硫石膏漿液中的Hg^穩(wěn)定在石膏中(將pH調(diào)至 10)，則反應(yīng)后脫硫液的除汞率為41.4%。將過濾后的石膏浸在pH=5的模 擬酸雨中24小時，浸泡前石膏中的汞含量為31.1ug/g石膏，浸泡后Hg"的 溶出量為0.81ug/g石膏，溶出率為2.60%。
權(quán)利要求
1、穩(wěn)定脫硫石膏中Hg(II)的方法，其特征在于該方法是在濕式石灰石-石膏法脫硫產(chǎn)生的脫硫石膏漿液中加入汞離子穩(wěn)定劑，通過汞離子穩(wěn)定劑與脫硫石膏漿液中的Hg2+作用，形成穩(wěn)定的汞離子螯合物，使汞離子穩(wěn)定存在于形成的脫硫石膏中，具體方法是按照脫硫石膏漿液中Hg2+的含量加入汞離子穩(wěn)定劑；所述的汞離子穩(wěn)定劑為高分子重金屬捕集沉淀劑DTCR，反應(yīng)式為加入的高分子重金屬捕集沉淀劑DTCR與脫硫石膏漿液中Hg2+的質(zhì)量比為1～2∶1；或有機硫TMT，反應(yīng)式為加入的有機硫TMT與脫硫石膏漿液中Hg2+的質(zhì)量比為0.6～1∶1。
全文摘要
本發(fā)明涉及穩(wěn)定脫硫石膏中Hg(II)的方法。目前濕式石灰石-石膏法脫硫產(chǎn)生的脫硫石膏中存在Hg等重金屬，在石膏的加工、使用過程中會排放到環(huán)境中，存在安全隱患。本發(fā)明方法是在濕式石灰石-石膏法脫硫產(chǎn)生的脫硫石膏漿液中按Hg²⁺的含量加入汞離子穩(wěn)定劑，通過汞離子穩(wěn)定劑與脫硫石膏漿液中的Hg²⁺作用，形成穩(wěn)定的汞離子螯合物，使汞離子穩(wěn)定存在于形成的脫硫石膏中。所述的汞離子穩(wěn)定劑為高分子重金屬捕集沉淀劑DTCR或有機硫TMT。本發(fā)明方法可以大大減少脫硫石膏中Hg²⁺的濃度，有效解決石膏在加工、使用過程中的二次污染問題。
文檔編號A62D3/00GK101664589SQ20091015289
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者江 徐, 徐新華, 湯婷媚, 沃靜靜 申請人:浙江大學(xué)