[发明专利]一种冶炼烟气洗涤过程中汞再释放抑制剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶炼烟气洗涤过程中汞再释放的抑制剂及其应用方法，适合于铜、铅、锌、镍等金属硫化物氧化焙烧过程产生的烟气。属于原生冶炼烟气脱汞领域。

背景技术

汞作为一种危害巨大的重金属污染物，正受到人们越来越大的关注，目前我国已经加入了全球的《关于汞的水俣公约》。有色金属冶炼行业是我国主要的大气汞排放来源，国家环境保护部颁发的《铅锌冶炼大气污染物排放标准》中明确规定汞的排放不超过0.05mg/Nm³，这就对冶炼烟气脱汞提出了严格的要求。

通常冶炼烟气中的总汞有三种形态：单质态汞，氧化态汞和颗粒态汞。在烟气净化过程，颗粒态的汞和氧化态的较容易脱除，而单质态汞由于其易挥发及不容性使其难以被脱除。这些单质态汞会最终进入制酸过程中，造成了产品酸的质量下降，降低了企业效益，同时这些硫酸可能流向市场，从而对环境和生态造成污染。

目前冶炼污染控制措施主要包括除尘器(DC)，烟气净化冲洗塔(FGS)，电除雾(ESD)，脱汞塔(MRT)，双转双吸塔(DCDA)和单转单吸塔(SCSA)。目前我国以DC+FGS+ESD+DCDA的组合最为常见冶炼烟气污染控制设施组合。对于现有的冶炼烟气净化工艺可协同除去烟气大部分汞，除尘系统可除去大部分颗粒态汞，湿法洗涤净化系统可除去大部分氧化态汞。但是由于烟气中含有大量的SO₂气体，在湿法洗涤净化过程中可以将部分氧化态汞还原成单质汞，造成汞的再释放，降低了湿法净化过程中对汞的去脱出效率。其反应方程式为：

Hg²⁺+SO₃^2-+H₂O＝Hg⁰↑+SO₄^2-+H⁺

在湿法净化过程中氧化态汞被还原而造成二次释放降低了湿法洗涤过程对汞的脱除效率，因此需要通过添加些添加剂来抑制汞的再释放。传统方法是加入硫化钠抑制剂，但是该工艺存在加入量难以控制的问题、易产生有毒的H₂S气体等缺点。中国专利ZL201310351490.5发明抑制湿法烟气脱硫过程中汞再释放的添加剂及使用方法，但方法存在形成汞络合物后续难处理的问题。

发明内容

针对现有的抑制湿法烟气脱硫过程中汞再释放的添加剂存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种在冶炼烟气湿法洗涤过程中能有效防止氧化态汞被还原而造成汞的再释放的抑制剂。

本发明的另一个目的是在于提供所述汞再释放抑制剂在冶炼烟气洗涤过程中的应用，能有效抑制氧化态汞被还原而造成汞的再释放，且后处理简单，广泛适应于各种工业废气湿法脱硫。

本发明提供了一种冶炼烟气洗涤过程中汞再释放的抑制剂，该抑制剂由水溶性亚硒酸盐和硫化钠按质量百分比25％～35％:65％～75％组成。

本发明的技术方案中首次将水溶性亚硒酸盐与硫化钠按一定的比例复配作为抑制剂使用，添加在含冶炼烟气洗涤液中，能将洗涤液中不稳定的HgSO₃形成极稳定的HgS和HgSe化合物，从而抑制汞的再释放，同时含汞沉淀物HgS和HgSe可在后续处理通过简单的方法实现洗涤液中汞的脱除，其反应原理如下：

(1)SeO₃^2-+2S^2-+6H⁺→Se+2S+3H₂O；

(2)HgSO₃+S+H₂O→HgS+SO₄^2-+2H⁺；

(3)HgSO₃+Se+H₂O→HgSe+SO₄^2-+2H⁺；

水溶性亚硒酸盐与硫化钠按一定的比例复配作为汞再释放抑制剂使用，两者之间的协同增效作用明显增强。最好是控制亚硒酸盐与硫化钠的质量百分比例为25％～35％：65％～75％；如果亚硒酸盐加入量较低会降低其协同作用，亚硒酸盐加入量过大则易生成可溶性的多硒化合物降低抑制效果，且硒以离子形式进入溶液对洗涤液造成污染。所以本发明的技术方案克服了现有技术中单独使用硫化钠等硫化物作为传统的汞再释放抑制剂，存在易有H₂S气体溢出和添加量难以控制的缺点，实现了对汞再释放的有效抑制。