一種將污酸中汞富集分離的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種將污酸中汞富集分離的方法。工藝步驟：1）將硫酸生產(chǎn)中凈化洗滌工段所產(chǎn)生的污酸收集于污酸池中；2）將污酸池中的污酸輸送至圓錐沉降槽中進行沉降分離處理，污酸在輸送過程中，將汞富集藥劑通過兩套加藥系統(tǒng)加入到輸送管道中，混合后輸送至圓錐沉降槽中進行沉降分離；3）污酸經(jīng)汞富集沉降處理后，其圓錐沉降槽上部溢出的上清液需再進行凈化處理，沉降于圓錐沉降槽底部的汞富集底流用壓濾機進行壓濾，壓濾液返污酸收集池，壓濾產(chǎn)生的汞富集渣另行處理。通過本發(fā)明將污酸中的汞與次壓磷酸鈉溶液藥劑和陰離子聚丙烯酰胺藥劑進行反應(yīng)生成汞富集沉降物，達到將污酸中的汞富集分離的目的，可取得良好的環(huán)保效益和經(jīng)濟效益。
【專利說明】一種將污酸中汞富集分離的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種將污酸中汞富集分離的方法，特別是涉及鉛鋅冶煉過程中將污酸 中汞富集分離的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 汞（Hg)俗稱水銀，是常溫下唯一的液態(tài)金屬，在空氣中加熱會被氧化成汞的化合 物。
[0003] 汞在現(xiàn)代工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，在鉛鋅冶煉過程中汞隨著煙氣進入到制酸系 統(tǒng)，如防護不當會引起汞中毒。為了保護環(huán)境，減少企業(yè)汞中毒職業(yè)病發(fā)病率，綜合回收利 用汞具有良好的社會和環(huán)保效益。各企業(yè)采用多種方法對制酸后產(chǎn)生的含汞污酸進行處 理，有的企業(yè)可以有效地回收污酸中的汞。
[0004] 目前普遍采用的技術(shù)是將制酸后的污酸，直接用圓錐沉降槽進行自由沉降，實現(xiàn) 固液分離。比重較大的含塵顆粒沉降在圓錐沉降槽底部，最終形成壓濾渣，含汞化合物一部 分也在自由沉降過程中富集在壓濾渣中。污酸在圓錐沉降槽中發(fā)生的物理自由沉降，污酸 中的汞未能富集在渣中，給后續(xù)處理帶來很大難度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目有在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種將污酸中汞富集分離的方法，主要 涉及對污酸加入藥劑并在輸送中均勻混合，對污酸中的汞進行選擇性富集、沉降實現(xiàn)將污 酸中的汞富集分離的目的。
[0006] 本發(fā)明一種將污酸中汞富集分離的方法，其特征在于包含以下工藝步驟： 1) 將硫酸生產(chǎn)中凈化洗滌工段所產(chǎn)生的污酸收集于污酸池中； 2) 將污酸池中的污酸輸送至圓錐沉降槽中進行沉降分離處理，污酸在輸送過程中，將 汞富集藥劑通過兩套加藥系統(tǒng)加入到輸送管道中，混合后輸送至圓錐沉降槽中進行沉降分 離； 3) 污酸經(jīng)汞富集沉降處理后，其圓錐沉降槽上部溢出的上清液需再進行凈化處理，沉 降于圓錐沉降槽底部的汞富集底流用壓濾機進行壓濾，壓濾液返污酸收集池，壓濾產(chǎn)生的 汞富集渣另行處理。
[0007] 在污酸輸送過程中加入的汞富集化學藥劑分別為：次亞磷酸鈉藥劑和陰離子聚丙 烯酰胺藥劑，分別是用固含量> 99. 0%的固態(tài)次亞磷酸鈉與水配制成百分比濃度為10%的 次亞磷酸鈉溶液，用固含量> 99. 99%的固態(tài)陰離子聚丙烯酰胺與水配制成百分比濃度1% 的陰離子聚丙烯酰胺溶液。
[0008] 在污酸輸送過程中，將配制好的汞富集藥劑加入到污酸溶液中，按次亞磷酸鈉 溶液0. 6-0. 8L/h，即次亞磷酸鈉溶液藥劑在污酸中的百比分濃度為0. 003-0. 004%之間， 陰離子聚丙烯酰胺溶液〇. 2-0. 3L/h，即陰離子聚丙烯酰胺藥劑在污酸中的百分比濃度為 0? 0001-0. 0002% 之間。
[0009] 所述的藥劑的加入順序是：先加入配制好的次亞磷酸鈉藥劑，再加入配置好的陰 離子聚丙烯酰胺藥劑，次亞磷酸鈉藥劑加入位置距污酸管道出口 8. 5-9. 2m，陰離子聚丙烯 酰胺藥劑加入口的位置距污酸管道出口 7. 5-8. 2m。
[0010] 所述的將污酸用管道的管徑為50-60mm進行輸送，污酸輸送的流量控制在 0. 49-0. 98m3/h，污酸加入汞富集藥劑后通過輸送管道加入到圓錐沉降槽內(nèi)，隨著溶液的不 斷加入，控制污酸在圓錐沉降槽內(nèi)停留時間在30-60秒之間，保證溶液中的汞不斷富集沉 降于圓錐沉降槽底部，上清液在圓錐沉降槽逐漸升高至圓錐沉降槽頂部，從上清液溢流口 流出，進行凈化處理。
[0011] 所述的定期將圓錐沉降槽底部的排渣口打開，將沉降于圓錐沉降槽下部的汞富集 底流排出后進行處理。
[0012] 本發(fā)明方法所使用的圓錐沉降槽由支架（1)、沉降槽體（2)、溢流擋板（3)、進液管 (4)、溢流口（5)、排渣口（6)、排氣孔（7)和人孔門（8)組成；溢流擋板（3)位于沉降槽體（2) 內(nèi)部上端，溢流口（5)位于吸附塔上部，貫通沉降槽體，進液管（4)從頂部貫通入沉降槽體 內(nèi)部，排渣口（6)位于圓錐沉降槽底部，排氣孔（7)和人孔門（8)位于吸附塔頂部，支架（1) 在對圓錐沉降槽（2)起支撐作用。
[0013] 所述的圓錐沉降槽，其特征是：沉降槽體（2)結(jié)構(gòu)為圓錐桶體，頂部有防塵蓋，沉 降槽錐體角度為40-55°沉降槽體為鋼板制作，槽體所有部件襯玻璃鋼防腐材料。
[0014] 所述圓錐沉降槽，其特征是：溢流擋板（3)為圓筒狀嵌于沉降槽體（2)內(nèi)的上部， 溢流擋板下部與沉降槽體（2)密封聯(lián)接，溢流擋板高度為235-255mm。
[0015] 所述的圓錐沉降槽，其特征是：進液管（4)從圓錐沉降槽頂板圓心位置向圓錐沉 降槽內(nèi)垂直延伸，延伸長度為2. 7-3. 0m。
[0016] 所述的圓錐沉降槽，其特征是：溢流口（5)位于吸附塔上部，貫通沉降槽體，一端 與溢流擋板和圓錐桶體形成的溢流槽聯(lián)接，另一端與溢流清液管聯(lián)接。
[0017] 所述的圓錐沉降槽，其特征是：排渣口（6)位于圓錐沉降槽底部，用于定期排放圓 錐沉降槽沉降過程產(chǎn)出的沉降底流。
[0018] 所述的圓錐沉降槽，其特征是：排氣孔（7)位于圓錐沉降槽頂板，用于收集排放沉 降過程產(chǎn)生的廢氣。
[0019] 所述的圓錐沉降槽，其特征是：位于圓錐沉降槽頂板兩端各設(shè)兩道人孔門（8)，用 于檢修過程人員出入。
[0020] 通過本發(fā)明裝置可將加入汞富集藥劑后并混合均勻的污酸在圓錐沉降槽中進行 沉降分離，沉降上清液通過溢流口排出，汞富集渣沉降后經(jīng)排渣口排出，達到將污酸中的汞 富集分離的目的。
[0021] 通過本發(fā)明將污酸中的汞與次壓磷酸鈉溶液藥劑和陰離子聚丙烯酰胺藥劑進行 反應(yīng)生成汞富集沉降物，達到將污酸中的汞富集分離的目的，能取得良好的環(huán)保效益和經(jīng) 濟效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明污酸壓濾渣汞富集工藝流程圖。
[0023] 圖2為裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0024] 本發(fā)明所涉及的方法以及過程化學反應(yīng)原理，其具體內(nèi)容如下： 1、化學藥劑作用原理 通過強還原劑次壓磷酸鈉（NaH2P02)將污酸中的高價化合態(tài)汞還原成金屬單質(zhì)汞(單質(zhì) 汞比重大容易沉降)，然后通過陰離子聚丙烯酰胺（APAM)的快速絮凝作用實現(xiàn)金屬單質(zhì)汞 和高價汞化合物快速沉降，最終實現(xiàn)污酸壓濾渣中汞的富集。化學反應(yīng)方程式為： (H2P02) -+Hg2+ =Hg+ (P02) -+ 2H+ 陰離子聚丙烯酰胺（APAM)是水溶性的高分子聚合物，主要用于污酸的絮凝沉降，沉淀 澄清處理。由于其分子鏈中含有一定數(shù)量的極性基團，它能通過吸附水中懸浮的固體粒子， 使粒子間架橋或通過電荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物，故可加速懸浮液中粒子的沉 降，有非常明顯的加快溶液澄清，促進過濾等效果。
[0025] 2、藥劑制備及加入方式 用固態(tài)次亞磷酸鈉（固含量> 99. 0%)與水配制成百分比濃度為10%的次亞磷酸鈉溶 液；用固態(tài)陰離子聚丙烯酰胺（APAM)(固含量> 99. 99%)與水配制成百分比濃度1%的陰離 子聚丙烯酰胺溶液。
[0026] 在污酸輸送過程中，將配制好的汞富集藥劑加入到污酸溶液中。按次壓磷酸鈉溶 液0. 6-0. 8L/h，即次壓磷酸鈉溶液藥劑在污酸中的百比分濃度為0. 003-0. 004%之間。陰離 子聚丙烯酰胺（APAM)溶液0. 1-0. 2L/h，即陰離子聚丙烯酰胺藥劑在污酸中的百分比濃度 為 0? 0005-0. 001% 之間。
[0027] 藥劑的加入順序是：先加入配制好的次亞磷酸鈉藥劑，再加入配置好的陰離子聚 丙烯酰胺藥劑。次亞磷酸鈉藥劑加入位置距污酸管道出口 8. 5-9. 2m，陰離子聚丙烯酰胺藥 劑加入口的位置距污酸管道出口 7. 5-8. 2m。
[0028] 3、汞的富集沉降過程 加入藥劑后的污酸用管徑為50-60mm的管道，輸送的流量控制在（0. 49-0. 98)m3/h加 入到圓錐沉降槽，隨著溶液的不斷加入，控制污酸在圓錐沉降槽內(nèi)停留時間在（30-60)秒之 間，藥劑次壓磷酸鈉（NaH2P02)與高價化合態(tài)的汞進行氧化還原反應(yīng)生成汞金屬，因汞單質(zhì) 比重大與陰離子聚丙烯酰胺（APAM)發(fā)生絮凝作用而快速沉降在圓錐沉降槽底部的污酸底 流中，經(jīng)圓錐沉降槽底部的排渣口定期排出后進行壓濾處理。上清液在圓錐沉降槽逐漸升 高至圓錐沉降槽頂部，從上清液溢流口流出，進行凈化處理。
[0029] 4、污酸壓濾渣中汞富集率對比 經(jīng)過處理后污酸上清液中汞的濃度：〇. 0002%，與原處理方法相比污酸中汞的濃度： 0. 035%，污酸中的汞的富集率：99. 43%，富集率從20%提高到99. 43%。實現(xiàn)了汞從污酸中轉(zhuǎn) 移到壓濾渣中的目的。同時壓濾渣中汞的固含量由1.98%提高到3. 23%。
[0030] 具體工藝操作步驟按照圖1實施。
[0031] 用固態(tài)次亞磷酸鈉（固含量彡99. 0%)與水配制成百分比濃度為10%的次亞磷酸鈉 溶液；用固態(tài)陰離子聚丙烯酰胺（APAM)(固含量> 99. 99%)與水配制成百分比濃度1%的陰 離子聚丙烯酰胺溶液。
[0032] 在污酸輸送過程中，將配制好的汞富集藥劑加入到污酸中。次亞磷酸鈉溶液 0. 6-0. 8L/h，即次亞磷酸鈉藥劑在污酸中的百比分濃度為0. 003-0. 004%之間。陰離子聚 丙烯酰胺（APAM)溶液0. 2-0. 3L/h，即陰離子聚丙烯酰胺藥劑在污酸中的百分比濃度為 0. 0001-0. 0002%之間。兩種藥劑通過計量泵加入到污酸管道中。
[0033] 藥劑的加入順序是：先加入配制好的次亞磷酸鈉藥劑，再加入配置好的陰離子聚 丙烯酰胺藥劑。次亞磷酸鈉藥劑加入位置距污酸管道出口 8. 5-9. 2m，陰離子聚丙烯酰胺藥 劑加入口的位置距污酸管道出口 7. 5-8. 2m。
[0034] 加入藥劑后的污酸用管徑為50-60mm的管道，輸送的流量控制在（0? 49-0. 98) m3/h加入到圓錐沉降槽下部，隨著溶液的不斷加入，控制污酸在圓錐沉降槽內(nèi)停留時間在 (30-60)秒之間，藥劑次壓磷酸鈉（NaH2P02)與高價化合態(tài)的汞進行氧化還原反應(yīng)生成汞金 屬，因汞單質(zhì)比重大與陰離子聚丙烯酰胺（APAM)發(fā)生絮凝作用而快速沉降在圓錐沉降槽底 部的污酸底流中，經(jīng)圓錐沉降槽底部的排渣口定期排出后進行壓濾處理。上清液在圓錐沉 降槽逐漸升高至圓錐沉降槽上部，從上清液溢流口流出，進行凈化處理。如表1為污酸經(jīng)過 汞富集處理前后數(shù)據(jù)對比結(jié)果。
[0035] 表1污酸經(jīng)過汞富集處理前后Hg含量（%)

【權(quán)利要求】
1. 一種將污酸中汞富集分離的方法，其特征在于包含以下工藝步驟： 1) 將硫酸生產(chǎn)中凈化洗滌工段所產(chǎn)生的污酸收集于污酸池中； 2) 將污酸池中的污酸輸送至圓錐沉降槽中進行沉降分離處理，污酸在輸送過程中，將 汞富集藥劑通過兩套加藥系統(tǒng)加入到輸送管道中，混合后輸送至圓錐沉降槽中進行沉降分 離； 3) 污酸經(jīng)汞富集沉降處理后，其圓錐沉降槽上部溢出的上清液需再進行凈化處理，沉 降于圓錐沉降槽底部的汞富集底流用壓濾機進行壓濾，壓濾液返污酸收集池，壓濾產(chǎn)生的 汞富集渣另行處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將污酸中汞富集分離的方法，其特征在于：在污酸輸送 過程中加入的汞富集化學藥劑分別為：次亞磷酸鈉藥劑和陰離子聚丙烯酰胺藥劑，分別是 用固含量> 99. 0%的固態(tài)次亞磷酸鈉與水配制成百分比濃度為10%的次亞磷酸鈉溶液，用 固含量> 99. 99%的固態(tài)陰離子聚丙烯酰胺與水配制成百分比濃度1%的陰離子聚丙烯酰胺 溶液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將污酸中汞富集分離的方法，其特征在于：在污酸輸送 過程中，將配制好的汞富集藥劑加入到污酸溶液中，按次亞磷酸鈉溶液0. 6-0. 8L/h，即次 亞磷酸鈉溶液藥劑在污酸中的百比分濃度為〇. 003-0. 004%之間，陰離子聚丙烯酰胺溶液 0. 2-0. 3L/h，即陰離子聚丙烯酰胺藥劑在污酸中的百分比濃度為0. 0001-0. 0002%之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將污酸中汞富集分離的方法，其特征在于，藥劑的加入 順序是：先加入配制好的次亞磷酸鈉藥劑，再加入配置好的陰離子聚丙烯酰胺藥劑，次亞磷 酸鈉藥劑加入位置距污酸管道出口 8. 5-9. 2m，陰離子聚丙烯酰胺藥劑加入口的位置距污酸 管道出口 7. 5-8. 2m。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將污酸中汞富集分離的方法，其特征在于：將污酸用管 道的管徑為50-60mm進行輸送，污酸輸送的流量控制在0. 49-0. 98m3/h，污酸加入汞富集藥 劑后通過輸送管道加入到圓錐沉降槽內(nèi)，隨著溶液的不斷加入，控制污酸在圓錐沉降槽內(nèi) 停留時間在30-60秒之間，保證溶液中的汞不斷富集沉降于圓錐沉降槽底部，上清液在圓 錐沉降槽逐漸升高至圓錐沉降槽頂部，從上清液溢流口流出，進行凈化處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種將污酸中汞富集分離的方法，其特征在于：定期將圓錐 沉降槽底部的排渣口打開，將沉降于圓錐沉降槽下部的汞富集底流排出后進行處理。
【文檔編號】C02F103/16GK104355457SQ201410673105
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月23日
【發(fā)明者】王少龍, 陸占清, 王瑞山, 楊樹泉, 高建濤, 周開敏, 謝益民, 張殿斌, 柳亞斌, 陳興任, 張威, 何炳鋒, 王云昆 申請人:云南馳宏鋅鍺股份有限公司