[发明专利]一种零排放汞金属制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种全新无污染、环保零排放的汞金属制备方法。

背景技术

由于国内氯碱工业发展迅速，汞的消耗速度越来越快，汞金属是一种种对全球范围产生影响的化学物质，含汞废弃物会严重危害人类的身体健康和生态平衡。为实现节能减排，我国正在大力开发清洁含汞生产工艺技术，以减少汞的排放量和减少汞的使用。因此，国家为了减少汞的排放量和减少汞的使用，已明确了汞污染防治的总体规划时间表，虽然汞需求量大，但目前制备汞的工艺和方法难以达到国家规定排放标准，就目前国内形势而言，贵州汞行业因排放不达标，已经全线进入待产阶段，此时迫切需要一种新的汞金属制备工艺方法。

目前汞金属的制备方法是将朱砂（HgS）矿石置于煅烧提取汞金属设备中加热，通入流动的空气，经过氧化还原化学反应得到汞蒸气，对其蒸气进行冷凝收集，得到汞金属，化学反应过程：

                               HgS+O2===Hg↑+SO2↑

    汞蒸汽由于冷凝收集不彻底，一部分会和二氧化硫气体及空气混合进入碱性尾气净化装置，即使这样经过净化的尾气排放也不能达到国家规定的含汞大气排放标准。

发明内容

为了达到环保要求，减轻环境压力，本发明开发出了一种全新无污染、零排放的汞金属制备工艺方法。

本发明解决汞金属制备中环境污染技术问题所采用的方案是：通入含汞矿石料如朱砂（HgS）矿石煅烧提取汞金属设备中的氧化还原反应气体是纯氧气，代替传统工艺过程中通入的空气；在传统汞金属制备的后处理阶段，在尾气净化装置排出口端增加尾气密封循环管道，将产生的未达排放标准的含汞尾气不对环境外界进行排放，此时尾气包括大量的氧气，少量为未被净化收集到的汞蒸汽、二氧化硫气体，此尾气通过密封循环管道连接密封循环风机，重新进入煅烧提取设备中进行循环使用，其中氧气再次参与氧化还原反应，而尾气中的汞被再次循环冷凝收集，此生产工艺过程密闭环保，不对外界进行排放，而且汞金属提取回收彻底。

煅烧提取汞金属设备配置智能检测控制自动补氧装置，准确控制设备内工作压力和氧分压，提供足够的纯氧气，满足化学反应的氧气消耗，保证汞金属提取反应速率。

煅烧提取汞金属设备连续式生产，设备的含汞矿石原料进口端和处理后尾矿出口端均采用动密封设计，发生氧化还原的反应区也为密封加热马弗炉膛，既保证进出矿料的顺畅，又不会让汞蒸汽和其它污染气体溢出。

    本发明的有益效果是：含汞矿石原料煅烧提取汞金属设备系统全密封设计结构，汞金属蒸汽被循环冷却收集，汞金属提取回收彻底，生产工艺过程更节能环保，无污染有害气体泄漏，其密闭循环气流系统，不需要对外界进行尾气排放造成环境污染。

附图说明

  下面结合附图和实施例对本发明进一步说明

    图1 是本发明方法原理图。

    图中：1.含汞矿石装料盘，2.密封门，3.密闭加热煅烧炉膛，4.排气管道，5.集汞箱，6.置换进气口，7.冷凝塔，8.尾气净化装置，9.引外排气口，10.密封循环风机，11.氧气补充装置，12.循环气流管道。

具体实施方式

    本实施例用于说明一种全新无污染、环保零排放汞金属的制备方法。

    如图1所示，本发明方法使用含汞矿石装料盘1，含汞矿石装料盘1通过密封门2进入密封加热煅烧炉膛3，密封加热煅烧炉膛内3内通入纯氧气，含汞矿石装料盘1中的矿石料在密封加热煅烧炉膛3内被加热煅烧，含汞矿石料中的汞化合物朱砂（HgS）与氧气发生氧化还原反应，形成汞金属蒸气和二氧化硫气体，汞蒸气沿排气管道4，进入集汞箱5、冷凝塔7收集，产生的尾气经由净化装置8中的碱液中和净化，净化后含微量汞的尾气按照传统生产工艺方式通过引外排气口9对外排放；本发明的生产工艺过程中的尾气不外排，引外排气口9在生产时一直用阀门关闭，尾气是经过尾气净化装置8后，直接通过循环气流管道12连接密封循环风机10，重新进,入密封加热煅烧炉膛3循环使用其中所含的大量氧气，再次参与汞金属的提取化学反应，此期间，通过氧气补充装置11保持密封加热煅烧炉膛3内部的工作气体压力和氧分压，补充氧气的反应消耗。

通过本发明生产工艺方法生产制备汞金属，解决了当前普通窑炉燃煤加热生产汞方法过程中尾气外排，设备存在气体泄漏，生产环境差，汞泄露引发重金属中毒污染等问题；本发明采用电加热密封耐腐蚀不锈钢炉膛制备汞金属，杜绝汞泄露，循环利用尾气，生产成本低，汞金属提取回收彻底，实现含汞废气零排放，完全满足国家环保要求。