[发明专利]一种微波联合超声波再生煤制含汞触媒的方法

说明书

本发明涉及一种微波联合超声波再生煤制含汞触媒的方法，属于煤制废汞触媒的回收利用技术领域。本发明所述方法为将煤制废汞触媒和氨水充分混匀得到混合物A；在超声波条件下，所得混合物A进行浸出反应20~240min，过滤、干燥；将所得产物在50‑150℃条件下微波干燥5‑30min；然后在温度为150～400℃条件下微波加热5～120min得到脱汞废触媒和Hg蒸汽；得到的Hg蒸汽经冷凝进行回收得到液体纯汞；通入活化气体，将得到的脱汞废触媒在温度为500～800℃的条件下微波活化10～100min得到再生的汞废触媒用活性炭。本发明所述方法整体工艺流程简单，原料造价低廉，做到了活性炭的再生以及高效的回收汞，具有经济价值和实际生产意义。

技术领域

本发明公开一种微波联合超声波再生煤制含汞触媒的方法，属于煤制含汞废触媒的回收处理方法。

背景技术

作为乙炔法生产PVC单体的重要催化剂，氯化汞触媒一直在国内处于不可替代的位置。然而国内PVC产量的不断上升以及日趋严重的环境问题，生产PVC所生产的氯化汞固废的处理问题一直没有寻找到高效合理的解决方案。氯化汞触媒是以煤制活性炭为基体负载氯化汞作为PVC生产中不可或缺的催化剂形式存在，由于乙炔法本身的限制，氯化汞催化剂中的氯化汞并不能被完全反应，一般剩余氯化汞的量在5%～12%，剩余这一部分的氯化汞会残留在煤基活性炭上，这一部分的残留物体不仅会导致活性炭的失活，而且氯化汞具有强烈的毒性，长期暴露于空气中势必是一种危险的行为，故对煤基含汞废催化剂进行再生具有实际的工业指导意义。

目前，工业上应用得比较多的处理煤制含汞废触媒的方法主要包括有两种，一种是针对回收汞的化学预处理-焙烧法，另一种是针对回收氯化汞的高温升华法。化学预处理-焙烧法可以高效回收废氯化汞触媒中的汞，但是该方法具有工艺流程复杂和能耗高等缺点。高温升华法对汞的回收率比较高，但是由于湿的氯化汞蒸汽和汞蒸汽具有强烈的腐蚀性，又加之高温条件，使得几乎没有任何金属材料能抵抗如此强烈的腐蚀，所以对处理设备的要求相当苛刻。专利CN104138767A公开了一种三级活化后再生废氯化汞触媒的新方法，即先将废氯化汞触媒投入到再生活化炉中在100～200℃下进行低温碳化；然后向活化再生炉中加入二氧化碳和水蒸气进行蒸汽活化；最后使用稀盐酸对废氯化汞触媒进行溶剂活化以除去微量杂质；该技术可以使废氯化汞触媒得到有效的回收再利用，但是为了保证废氯化汞触媒的再生效率，仍需在活化之前对废氯化汞触媒进行筛分以清除细碎不完整的废触媒并进行相应处理，此外在活化过程中也存在氯化汞受热挥发的问题。专利CN103803638A提出了一种“酸化-超声波协同脱附”的新方法来再生废氯化汞触媒，即先将废氯化汞触媒进行搅拌热溶预处理；再调节pH至1～3，在70～95℃下，经超声波处理后过滤，使废氯化汞触媒中的氯化汞和硫、磷等杂质与活性炭得以分离；过滤后得到的活性炭在洗涤和筛分后可重新用于制备新触媒；得到的滤液经中和后可使汞离子转变为氧化汞沉淀，经过滤后可得到氧化汞滤饼；再用盐酸溶解氧化汞滤饼便可得到氯化汞溶液，可用于制备新氯化汞触媒。该方法存在处理过程复杂、试剂消耗量较大等问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种微波联合超声波再生煤制含汞触媒的方法；采用超声波预处理联合微波提供的高温热源的一步式处理方式，可以同时实现活性炭的再生和汞的高效回收。

本发明通过以下技术方案实现：

一种微波联合超声波再生煤制含汞触媒的方法，具体步骤如下：

（1）按煤制废汞触媒和氨水的固液比为1:2 -1:10的比例充分混匀得到混合物A；

（2）在超声波条件下，将步骤（1）所得混合物A进行浸出反应20~240min，过滤、干燥；

（3）微波低温干燥：将步骤（2）所得产物在50-150℃条件下微波干燥5-30min；

（4）微波中温加热：将步骤（3）所得产物在温度为150～400℃条件下微波加热5～120min得到脱汞废触媒和Hg蒸汽；