[发明专利]一种废汞触媒碱性湿法回收汞的方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护和有色金属循环利用技术领域，具体涉及一种废汞触媒中采取碱性湿法将其中的汞盐浸出回收的方法，特别涉及了从以活性炭为载体的废汞触媒中回收汞的方法。

背景技术

我国是聚氯乙烯(PVC) 生产大国，聚氯乙烯由于其优异的理化性能，被广泛应用于工业、建筑、农业等行业中。制备方法一般分为两种：电石法和乙烯法。由于我国油少煤多，因此电石法生产的PVC 占主要分额，约占PVC 总量的70%。氯化汞触媒（俗称汞触媒）作为电石法生产PVC 中乙炔和氯化氢气体合成氯乙烯(VCM) 的催化剂，是以活性炭作载体、氯化汞为活性物质，将氯化汞负载于活性炭表面。汞触媒在使用一定时间后，其活性下降需进行更换，更换下来的废汞触媒，一般含氯化汞2%～5% 左右。汞触媒失效的主要原因有（1）高温时HgCl₂ 升华，使氯化汞含量大大降低。（2）催化剂中毒。（3）生产原料中杂质覆盖于触媒表面或堵塞触媒孔道。由于HgCl₂ 有剧毒，具有挥发性、又溶于水，因此更换下来的汞触媒若长期堆放或储存，易造成环境污染和安全隐患。并且，我国汞资源日益枯竭，每年需大量进口。因此，高效回收利用废汞触媒，既可防止汞进入环境从而对人体健康造成危害，又可获得具有巨大的经济效益。

废汞触媒的回收利用主要有以下几种方法：“复盐法”，用NaCl 在盐酸存在下处理废汞触媒，使HgCl₂ 形成Na₂HgCl₄ 复盐而被洗脱，再用甲醛将此复盐还原成金属汞，进行回收。该工艺虽然易于操作、设备要求不高，但只能回收60% 的HgCl₂，存在HgCl₂ 回收率低的缺点。

“高温法”，先将废汞触媒进行化学预处理，将HgCl₂ 转化为氧化汞，然后再将其置于金属罐内，加热至700℃～ 800℃，使之分解为汞蒸气，再经冷凝以回收得到金属汞。该方法存在设备要求高、能耗高等缺点。另外，专利CN102962033 A 公开了一种同步回收废汞触媒中的氯化汞、金属盐和活性炭的方法，将废汞触媒干燥后，加热至350℃～ 800℃，进行干馏得到氯化汞蒸气，再结合冷凝和水溶液吸收回收废汞触媒中的氯化汞，然后用热水浸泡结合通入空气鼓泡驱出活性炭微孔中的沉积物，恢复活性炭空隙，再经干燥回收活性炭、过滤回收金属盐。由于氯化汞蒸气对设备的腐蚀性大，必须采用特殊防腐材料，存在能耗高、设备要求高、运行成本高等缺点。

专利CN 104263942 A公开了一种废汞触媒综合利用方法，通过浸泡、碱化、浸取、还原、过滤步骤的结合，将其中的汞盐回收。但该方法存在以下缺陷：首先用水量较大，只浸泡流程的固液比就达到1:2~1:2.5；其次，工期太长，其中浸泡：10~15h、碱化：3~5h、浸取：15~17h、还原：6~13h，还有后续的过滤等工序，时间将会更长；再有，该方法在浸取时需通入蒸汽达15~17h，能耗较大，另外蒸汽冷凝产生的新水又会稀释浸取液，增大了用水量；最后，碱化步骤需加入生石灰生成的钙盐固废还需要进一步处理，增加了成本。

专利CN 104451154 A是一种湿法回收含汞触媒中汞的新技术，但该技术存在使用大量有机试剂如苯、四氯化碳、吡咯烷酮、乙酸乙酯、二甲基亚砜、环丁砜、二甲基亚酰胺、丙酮、丁醇、烷基吡咯啉五氟乙基硫酰胺盐、1-(1- 氨烷基)-3- 甲基咪唑四氟化硼酸盐、乙醇胺、L- 天冬酰胺一水物、乙二胺、水合联氨、吡啶、二硫化碳、二甲亚砜、六氟化硫、巯基乙醇、甲基咪唑、二氧化硫脲、四氯化碳、季磷氨基酸盐、烷基噻唑二氰胺盐，上述有机试剂很多为易燃、易挥发的物质，操作时存在很大的安全隐患。

专利CN 104372378 A提供了一种从废汞触媒多组分中环保回收汞和活性炭的设备及回收方法。该方法采取在盐酸氯盐体系中电还原的方法，存在工期长等缺点，只在电解环节就需时间45-60h，另外，在酸性条件下运行对设备要求较高。

专利CN 105154676 A提供了一种废汞触媒综合处理方法，通过将废汞触媒与生石灰混合，再将其煮制处理，使得废汞触媒的有效成分与生石灰发生作用，达到熟化废汞触媒目的，提高废汞触媒在蒸馏过程中转化效率，再经过对蒸馏后获得的含汞蒸汽冷却，获得水汽渣，再将水汽渣与反应剂作用，使得其中的汞成分得到大量沉淀，经过超声处理、耦合离心处理，使得反应剂与水汽渣作用更加彻底。该方法与专利CN 104263942 A同样存在能耗高、工期长及产生钙盐新固废等缺点。

发明内容