[发明专利]一种有色冶炼烟气中单质汞的回收方法

说明书

本发明公开了一种有色冶炼烟气中单质汞的回收方法，该方法是以硫化钴/多孔炭复合材料作为吸附材料用于吸附温度小于50℃的有色冶炼烟气中的单质汞，吸附单质汞后的硫化钴/多孔炭复合材料加热至200℃以上进行脱汞处理，挥发的汞蒸气通过冷凝回收；脱汞处理后的硫化钴/多孔炭复合材料可直接返回用于吸附有色冶炼烟气中的单质汞，该方法可以有效回收有色冶炼过程中产生的烟气汞，避免汞资源浪费，提高有色冶炼的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种有色冶炼烟气中单质汞的回收方法，特别涉及一种利用硫化钴/多孔炭复合材料通过吸附和回收有色冶炼烟气中单质汞并实现硫化钴/多孔炭复合材料循环使用的方法，属于有色冶炼烟气治理技术领域。

背景技术

汞是一种有毒的重金属，在有色冶炼过程中可随烟气排放至大气中，对人体和环境带来危害。介于烟气汞的不同形态，有色冶炼中对烟气汞的脱除方法可包括：用除尘装置脱除颗粒态汞(Hg^p)，用湿法洗涤装置脱除氧化态汞(Hg²+)。而单质汞(Hg⁰)由于挥发性高，水溶性低及化学惰性等原因，很难脱除。

目前，有色冶炼行业采用波利顿技术来脱除烟气中的单质汞，并可将烟气汞以甘汞的形式作为资源回收。但波利顿技术使用剧毒HgCl₂作为单质汞的吸收液，运行成本较高，且难以在高浓度SO₂烟气条件下稳定运行。目前最具有前景的烟气汞回收技术是采用吸附剂吸附回收汞。现有技术中已经披露了一些典型的吸附剂吸附回收汞的方案。例如，CN201811095159.0公开了一种对金属硫化物除汞吸附剂的活化与再生方法，其中采用由二价铜盐溶液组成的活化液浸泡金属硫化物得到吸附剂，然后将其用于吸附气流中的汞。完成汞回收后的吸附剂再次置于活化液中浸泡，完成吸附剂的再生。然而，上述现有方案仍然存在以下的缺陷或不足：首先，上述方法在烟气SO₂浓度大于1％条件下的汞吸附效率较低，其整体性能仍有待进一步提升；其次，上述吸附剂需要额外的活化液活化、分离、干燥等步骤才能实现吸附剂循环使用，操作工序要求复杂，成本较高。相应地，本领域亟需对此作出进一步的研究和改进，以便更好地满足现代化有色冶炼企业烟气汞回收过程中的多种复杂需求。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种从有色冶炼烟气中回收单质汞的方法，该方法不但可以有效回收有色冶炼过程中产生的单质汞，避免汞资源浪费，提高有色冶炼的经济效益，而且在回收单质汞的同时易于实现汞吸附材料循环使用，简化了吸附材料的再生步骤和降低使用成本。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种有色冶炼烟气中单质汞的回收方法，该方法以硫化钴/多孔炭复合材料作为吸附材料用于吸附温度小于50℃的有色冶炼烟气中的单质汞，吸附单质汞后的硫化钴/多孔炭复合材料加热至200℃以上进行脱汞处理，挥发的汞蒸气通过冷凝回收。

本发明技术方案利用硫化钴/多孔炭复合材料来吸附烟气中的单质汞，烟气中的单质汞和硫化钴/多孔炭复合材料表面的钴活性位反应，单质汞被氧化成二价汞后与邻近硫活性位成键，通过严格控制烟气的温度在小于50℃条件下，硫汞之间的键合作用相对稳定，从而可以将单质汞很好地化学固定在硫化钴/多孔炭复合材料表面，而温度高于50℃硫汞之间的键合作用变差，会释放部分单质汞，而通过将温度升温至200℃以上时，硫汞之间的键合作用明显变差，可以彻底分解并释放单质汞，从而回收较纯的单质汞产品，同时硫化钴/多孔炭复合材料加热脱汞处理后可以回到原有状态，因而可用于下一次汞吸附。

作为一个优选方案，所述硫化钴/多孔炭复合材料由硫化钴活性成分负载多孔炭材料表面构成。