一種從汞精礦中全濕法提取金屬汞的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種從汞精礦中全濕法提取金屬汞的方法，所要解決的問題是：實驗室金屬化合物陰極直接還原法不具備實用性。本發(fā)明的要點是：汞精礦陰極為導電棍的下部連接陰極板模具，陰極板模具為鋼網圍成扁盒形；攪拌汞精礦陰極板的原料成膏狀，該膏狀原料的配比為，汞精礦：電還原殘渣或粉煤灰：水或廢電解液=100:3-7：3-6；將膏狀原料填充到陰極板模具內并壓實，制成陰極板；將陰極和陽極吊入電解槽內，并進行排距；以氫氧化鈉和硫化鈉復合溶液為電解液，將汞化合物還原為金屬汞，利用汞不溶于水的特性及密度差異，將汞從電解槽底部分離出來。本發(fā)明的用途是以全濕法從汞精礦中提取汞。
【專利說明】一種從汞精礦中全濕法提取金屬汞的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從汞精礦中提取金屬汞的方法，具體說是采用全濕法(陰極直接還原法)從汞精礦中提取金屬汞的方法。
【背景技術】
[0002]目前，汞冶煉有火法和濕法兩種工藝。因火法煉汞污染環(huán)境，逐漸退出；濕法煉汞可減少污染，但技術經濟指標比火法煉汞差。
[0003]金屬化合物陰極直接還原法是一種新的濕法冶金方法，此方法在電能的作用下，可使硫化汞在汞陰極上轉化為金屬汞。鐘廷科等就硫化汞陰極直接還原進行了實驗室研究，闡述了用陰極直接還原法處理硫化汞以提取金屬汞的實驗結果和理論分析。實驗結果為:活汞直收率97.55%，汞的轉化率大于99%，電流效率90.6%，電耗824度/噸汞。該研究限于實驗室研究階段，不具備實用性，特別是還沒有進行從汞精礦中提取金屬汞的研究。

【發(fā)明內容】

[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種從汞精礦中全濕法(陰極直接還原法)提取金屬汞的方法，以滿足汞市場需求。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現的:
1、制作電解陰極，所說的陰極是汞精礦陰極，具體為導電棍的下部焊接陰極板模具，陰極板模具為不銹鋼液直接澆鑄成立體網絡結構而成如鋼網圍成扁盒形；攪拌汞精礦陰極板的原料成膏狀，該膏狀原料的配比為，汞精礦:電還原殘渣或粉煤灰:水或廢電解液=100:3-7:3-6 (重量份)；將膏狀原料填充到陰極板模具內并壓實，制成陰極板；
2、將陰極和陽極吊入電解槽內，并進行排距；
3、電解，以氫氧化鈉和硫化鈉復合溶液為電解液，并往電解液內加入添加劑如磷酸、磷酸鈉木質磺酸鈉或木質磺酸鈣等，將汞化合物還原為金屬汞，利用汞不溶于水的特性及密度差異，將汞從電解槽底部分離出來。
[0006]本發(fā)明采用的堿性固相電還原原理一汞等重金屬的化合物在電池充電過程中被還原，在電解還原過程中，陰極上將發(fā)生如下反應:
【權利要求】
1.一種從汞精礦中全濕法提取金屬汞的方法，其特征是: (1)、制作電解陰極，所說的陰極是汞精礦陰極，具體為導電棍的下部焊接陰極板模具，陰極板模具為鋼網圍成扁盒形；攪拌汞精礦陰極板的原料成膏狀，該膏狀原料的配比為，汞精礦:電還原殘渣或粉煤灰:水或廢電解液=100:3-7:3-6 ;將膏狀原料填充到陰極板模具內并壓實，制成陰極板； (2)、將陰極和陽極吊入電解槽內，并進行排距； (3)、電解，以氫氧化鈉和硫化鈉復合溶液為電解液，并往電解液內加入磷酸、磷酸鈉木質磺酸鈉或木質磺酸鈣，將汞化合物還原為金屬汞，利用汞不溶于水的特性及密度差異，將萊從電解槽底部分尚出來。
2.按照權利要求1所述的一種從汞精礦中全濕法提取金屬汞的方法，其特征是: 步驟(1)中所說的導電棍內芯為銅芯，外部被鉛銻合金澆鑄而成；陰極板模具為鋼網圍成扁盒形，網孔是正方形、矩形或菱形等幾何圖形，網孔面積為250-10000毫米2 ;膏狀原料的配比為，汞精礦:電還原殘渣或粉煤灰:水或廢電解液=100:3-5:3-5 ;制成陰極板的厚度為30-40毫米,每個陰極單面有效面積為:760mmX500mm,將陰極板裝入耐堿布袋； 步驟(2)所說的電解槽 內部尺寸為:2400mmX800mmX 1200mm ； 步驟(3)所說的電解，電解液溫度為25°C~30°C ;電解電流為800-1200 A/ m2范圍內進行電解，電解電源采用恒流恒壓電源，電解過程分為兩段，先恒流后恒壓，具體為第一段為恒流，在恒流條件下進行電解時繪制的電壓曲線，以電壓值判斷電還原狀況，一般在槽電壓有所升高0.2-0.3時，再進行恒壓電還原；第二段為恒壓階段，在恒壓條件下進行電解時繪制的電流值判斷最終的還原終點。
3.按照權利要求1或2所述的一種從汞精礦中全濕法提取金屬汞的方法，其特征是:在步驟(3)之后還有 (4)、電解一個周期后將陰極板從電解槽吊出，一個電解周期為電解周期為36~42小時，陰極泥脫出，脫出的陰極泥進入螺旋分離器，進一步分離金屬汞，采用螺旋離心分離器將汞分離出來，其供泥漿壓力為0.18 MP~0.2IMP ； (5)、當電解液中含有多硫化鈉達到70g/L以上時，采用電解液冷卻的方式凈化電解液，使可溶性多硫化鈉轉化為結晶體多硫化鈉，凈化后的電解液返回電解槽； (6)、分離后的陰極泥漿用泥漿泵進入壓濾機進行固液分離，濾液返回步驟(1);分離出的濾渣進行堆存再利用。
【文檔編號】C25C1/16GK103540955SQ201310521401
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權日:2013年10月30日
【發(fā)明者】張正潔, 祁國恕, 陳剛, 劉舒, 李寶磊, 胡赟, 陳朝中 申請人:沈陽環(huán)境科學研究院