一種濕法回收含汞觸媒中汞的新技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種濕法回收含汞觸媒中汞的新技術(shù)，該方法通過制備出一種功能化溶劑Ⅰ，用溶劑Ⅰ來首先預(yù)處理廢汞觸媒，以除去廢汞觸媒中的雜質(zhì)和有害物質(zhì)，同時(shí)部分消除廢汞觸媒孔道中的堵塞物；然后制備出另一種功能化溶劑Ⅱ，用溶劑Ⅱ來萃取出廢汞觸媒中的汞及汞化物，實(shí)現(xiàn)汞的回收，汞的回收率在99.9％以上。溶劑Ⅰ和溶劑Ⅱ均能再生利用，處理后的廢汞觸媒中的汞含量小于0.01％，可以重新用于汞觸媒的生產(chǎn)或用作它用。該技術(shù)整個(gè)過程無廢渣廢水產(chǎn)生，且工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、效率高，同時(shí)將廢汞觸媒再生利用，具有綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】-種濕法回收含汞觸媒中汞的新技術(shù)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及含汞廢棄物的綜合治理與汞回收【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其適用于聚氯乙烯（即 PVC)行業(yè)乙炔氫氯化反應(yīng)廢汞催化劑中汞的回收。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于我國(guó)"少油富煤"的能源現(xiàn)狀，我國(guó)目前主要采用電石法生產(chǎn)PVC，而且以后電 石法生產(chǎn)PVC在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)仍將占主導(dǎo)地位。電石法生產(chǎn)PVC包括電石生產(chǎn)、VCM(即氯乙 烯單體）合成和VCM聚合三個(gè)步驟。其中在第2步，是以乙炔和氯化氫為原料、汞觸媒(活 性炭作為載體、氯化汞含量約3. 5~12. 5%)為催化劑來合成VCM。汞觸媒在使用一段時(shí)間（典 型地，8000小時(shí)）后，由于活性組分流失、觸媒中毒、積炭等原因會(huì)導(dǎo)致汞觸媒失活，成為廢 汞觸媒。這些廢汞觸媒目前大多數(shù)處于隨意放置的狀態(tài)，帶來環(huán)境污染。另一方面，這些廢 汞觸媒中還含有相當(dāng)數(shù)量的氯化汞及單質(zhì)汞等汞化物，如果能夠?qū)⑦@些單質(zhì)汞或汞鹽加以 回收，將實(shí)現(xiàn)汞的回收再利用，同時(shí)降低了廢汞觸媒對(duì)環(huán)境的污染。因此，開發(fā)出能夠從廢 汞觸媒中回收汞的技術(shù)，具有重要的實(shí)際價(jià)值和必要性。
[0003] 目前國(guó)外普遍采用石油路線來生產(chǎn)PVC，在PVC生產(chǎn)過程中不存在廢汞觸媒的問 題，因此，對(duì)于廢汞觸媒中汞的回收鮮有研究和報(bào)道。國(guó)外報(bào)道了采用燃燒的辦法來回收廢 汞觸媒中的汞[專利US 4059438 A]、[專利US3537843 A];國(guó)內(nèi)報(bào)道了采用控氧干餾的辦 法來回收廢汞觸媒中的汞[專利CN 102962033 A]，另外有文獻(xiàn)報(bào)道了采用石灰乳蒸煮的 辦法來回收廢汞觸媒中的汞，但這些方法存在高溫汞蒸汽對(duì)設(shè)備的嚴(yán)重腐蝕問題，難以連 續(xù)化生產(chǎn)、難以大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。
[0004] 在本專利中，我們報(bào)道了一種濕法回收汞的新技術(shù)。該技術(shù)采用兩步法來回收廢 汞觸媒中的汞。第一步，我們制備出了一種新型功能化溶劑(在本文稱作溶劑I )，用溶劑I 來對(duì)廢汞觸媒進(jìn)行預(yù)處理，以除去汞觸媒中的雜質(zhì)和有害物質(zhì)；第二步，我們制備出了另外 一種新型功能化溶劑(在本文稱作溶劑II )，然后采用溶劑II萃取出廢汞觸媒中的汞及汞化 物。該技術(shù)避免了汞腐蝕的問題，而且簡(jiǎn)單、高效、成本低，能夠回收出廢汞觸媒中99. 9%以 上的汞。具有很大的工業(yè)應(yīng)用前景。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種回收廢汞觸媒中汞的新方法，該方法成本 低、操作簡(jiǎn)單、無設(shè)備腐蝕問題、回收率高；目的在于解決廢汞觸媒隨意處置造成的環(huán)境污 染以及汞資源的浪費(fèi)，以及現(xiàn)有技術(shù)工藝復(fù)雜、收率低、能耗大、成本高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、不 能連續(xù)操作等問題。
[0006] 本發(fā)明旨在提供一種簡(jiǎn)單快捷的方法從廢汞觸媒中回收汞。本發(fā)明通過制備出一 種功能化溶劑I，用溶劑I來首先預(yù)處理廢汞觸媒，以除去廢汞觸媒中的雜質(zhì)和有害物質(zhì)， 同時(shí)部分消除廢汞觸媒孔道中的堵塞物；然后制備出另一種功能化溶劑II，用溶劑II來萃 取出廢汞觸媒中的汞及汞化物，實(shí)現(xiàn)汞的回收，汞的回收率在99. 9%以上。溶劑I和溶劑II 均能再生利用，處理后的廢汞觸媒中的汞含量小于0.01%，可以重新用于汞觸媒的生產(chǎn)或用 作它用。該技術(shù)整個(gè)過程無廢渣廢水產(chǎn)生，且工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、效率高，同時(shí)將廢汞觸媒 再生利用，具有綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
[0007] -種濕法回收含汞觸媒中汞的新技術(shù)，主要分為預(yù)處理和汞萃取兩步： (1) 溶劑I的制備：在10°c ~150°C、20kpa~500kpa下，通過混合一定量的苯、四氯化碳、 吡咯烷酮、乙酸乙酯、二甲基亞砜、環(huán)丁砜、二甲基亞酰胺、丙酮、丁醇、烷基吡咯啉五氟乙基 硫酰胺鹽、1-(1-氨烷基）-3_甲基咪唑四氟化硼酸鹽制備而出； (2) 溶劑II的制備：在KTC ~150°C、20kpa~500kpa下，通過混合一定量的乙醇胺、L-天 冬酰胺一水物、乙二胺、水合聯(lián)氨、吡啶、二硫化碳、二甲亞砜、六氟化硫、巰基乙醇、甲基咪 唑、二氧化硫脲、四氯化碳、季磷氨基酸鹽、烷基噻唑二氰胺鹽制備而出； (3) 預(yù)處理過程，取一定量的廢汞觸媒，然后向其中加入質(zhì)量是廢汞觸媒0. 1~20倍的 溶劑I，然后在40°C ~250°C下保持0. 5-96小時(shí)，可以用微波加熱和超聲強(qiáng)化處理，也可以 不用強(qiáng)化處理，預(yù)處理后的溶劑與廢汞觸媒分離后，得到預(yù)處理后的廢汞觸媒，同時(shí)溶劑I 被回收，可重復(fù)使用； (4) 汞萃取過程，取一定量上述預(yù)處理后的廢汞觸媒，然后向其中加入質(zhì)量是廢汞觸媒 0. 05~25倍的溶劑II，然后在40°C ~250°C下浸漬萃取0. 5~96小時(shí)，可以用微波加熱和超聲 強(qiáng)化處理，也可以不用強(qiáng)化處理，汞及汞化物被從廢汞觸媒中萃取出來，溶劑II可以重復(fù)使 用。
[0008] 上述過程中所述烷基吡咯啉五氟乙基硫酰胺鹽的結(jié)構(gòu)如下（RU R2為碳數(shù)為1~8 的烷基）：

【權(quán)利要求】
1. 一種濕法回收含汞觸媒中汞的新技術(shù)，主要包括預(yù)處理、汞萃取等相關(guān)步驟，其特征 在于： (1) 對(duì)于溶劑I的制備，溶劑I由苯、四氯化碳、吡咯烷酮、乙酸乙酯、二甲基亞砜、環(huán)丁 砜、二甲基亞酰胺、丙酮、丁醇、烷基吡咯啉五氟乙基硫酰胺鹽、1-(1-氨烷基）-3-甲基咪唑 四氟化硼酸鹽組成，它們的質(zhì)量百分比組成在〇~1〇〇%之間，制備的溫度在l〇°C ~150°C之 間，制備的壓力在20kpa~500kpa之間，制備時(shí)的混合時(shí)間在1-24小時(shí)之間； (2) 對(duì)于溶劑II的制備，溶劑II由乙醇胺、L-天冬酰胺一水物、乙二胺、水合聯(lián)氨、批 啶、二硫化碳、二甲亞砜、六氟化硫、巰基乙醇、甲基咪唑、二氧化硫脲、四氯化碳、季磷氨 基酸鹽、烷基噻唑二氰胺鹽組成，它們的質(zhì)量百分比組成在〇~1〇〇%之間，制備的溫度在 10°C ~150°C之間，制備的壓力在20kpa~500kpa之間，制備時(shí)的混合時(shí)間在1-6小時(shí)之間； (3) 對(duì)于預(yù)處理過程，取一定量廢汞觸媒，然后向其中加入溶劑I的質(zhì)量是廢汞觸媒 的0. 1~20倍之間，然后進(jìn)行浸漬攪拌，其浸漬的溫度在40°C~250°C之間，浸漬的時(shí)間在 0. 5~72小時(shí)之間，然后進(jìn)行液固分離，得到預(yù)處理后的廢汞觸媒和溶劑I，液固分離的溫度 在50°C ~200°C之間，液固分離的壓力在lkpa~200kpa之間； (4) 對(duì)于汞萃取過程，取一定量上述預(yù)處理后的廢汞觸媒，然后向其中加入溶劑II的質(zhì) 量是廢汞觸媒的〇. 〇5~25倍之間，然后進(jìn)行浸漬攪拌，其浸漬的溫度在40°C ~250°C之間，浸 漬的時(shí)間在0. 5~96小時(shí)之間，然后進(jìn)行液固分離，得到最終產(chǎn)品汞回收后的廢汞觸媒、汞 和汞鹽、溶劑II，液固分離的溫度在50°C ~200°C之間，液固分離的壓力在lkpa~200kpa之 間。
【文檔編號(hào)】C22B7/00GK104451154SQ201410641267
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】于光認(rèn), 張昊, 陳曉春 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)