一种从酸泥中富集汞的方法

摘要

本发明公开了一种从酸泥中富集汞的方法。该工艺是将酸泥与碳酸盐混合，碳酸盐用量为酸泥重量比0.2‑2倍，置于反应器中浸出，待加热到30‑90℃，反应时间为2‑5h，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到含硫酸盐浸出液、含铅汞渣；硫酸盐溶液经浓缩结晶，得到硫酸盐晶体；含铅汞渣与稀酸放入反应器中浸出，待加热到30‑90℃，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到含铅浸出液和富汞渣，实现了汞跟其它元素的分离和富集；含铅溶液与硫酸放入反应器中反应，生成硫酸铅沉淀和稀酸，再生的稀酸返回继续浸出碳酸铅和含汞铅渣。从酸泥到富汞渣，汞富集比为10‑20，汞收率大于98%，获得的硫酸铅产品可直接用于火法炼铅原料。因此本方法工艺和过程操作简单、汞富集效果较好、涉及生产设备成熟、易产业化、酸再生重复利用、生产成本低、环境友好、工业化应用前景广阔。

权利要求

1.一种从酸泥中富集汞的方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)将酸泥与碳酸钠混合，碳酸钠用量为酸泥重量比0.2-2倍，置于反应器中浸出，待加热到30-90℃，反应2-5h，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到含硫酸盐浸出液、含铅汞渣；(2)浸出液浓缩结晶，得到硫酸盐晶体；(3)为了进一步富集汞，用含量为0.1-2mol/L的稀酸与含铅汞渣，在

30-90℃，反应0.5-3h，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到含铅浸出液和富汞渣，实现了汞跟其它元素的分离和富集；(4)铅溶液与稀硫酸放入反应器中反应，生成硫酸铅沉淀和稀酸；(5)再生的稀酸返回(3)中继续浸出含铅汞渣。

2.根据权利要求1所述的一种从酸泥中富集汞的方法，其特征在于步骤(1)酸泥与碳酸盐混合，其中酸泥为冶炼铅、锌、铜过程中烟气制酸的酸泥。

3.根据权利要求1所述的一种从酸泥中富集汞的方法，其特征在于步骤(3)稀酸与含铅汞渣反应中，稀酸为硝酸或盐酸。

4.根据权利要求1所述的一种从酸泥中富集汞的方法，其特征在于步骤(3)稀酸与含铅汞渣混合进行浸出，稀酸浓度为0.1-2mol/L。

说明书

一种从酸泥中富集汞的方法

技术领域

[0001] 本发明属于化学与冶金领域，涉及一种从酸泥中富集汞的方法。

背景技术

[0002] 含汞的酸泥原料属于一种较难处理的汞物料，一般来源于铜铅锌冶炼厂中间烟气制酸的酸泥物料，目前中国为世界上生产铜铅锌最多的国家，每年产生大量的这种含汞物料，因汞危害人类健康及严重污染环境，各国对含汞的物料及排放都有严格要求，现各大炼铜铅锌企业均严格处理其中含汞渣和液。为了更好的处理含汞物料，发明了一种从含汞酸泥中富集汞的方法。目前从各种含汞物料中富集汞的方法如下：

[0003] 谢锋等人公布了一种以硒化物形式从含汞尾渣中回收汞的方法(发明专利申请号：201410246637.9)，其步骤是用浓度为8-20g/L的硫代硫酸盐溶液对含汞尾渣进行搅拌浸出，每公斤含汞尾渣加入硫代硫酸盐溶液反应，反应结束经液固分离后，得到浸出渣、浸出液和洗涤液；将该浸出渣进行堆存，合并浸出液与洗涤液，得到含可溶性汞络合物的溶液；将碱金属硒化物加入含可溶性汞络合物的溶液中，反应一段时间后，向溶液加入絮凝剂，经液固分离，得到分解液和硒化汞沉淀；得到的硒化汞为回收的产品，分解液补足硫代硫酸盐后返回最初反应作为硫代硫酸盐溶液循环使用。本发明的特点在于该方法操作简单，极大降低了含汞尾渣中汞对环境的污染危害；

[0004] 路殿坤等人公布了一种络合浸出-强化分解从含汞尾渣中回收汞的方法(发明专利申请号：201410247462.3)，其步骤是采用硫代硫酸盐和硒代硫酸盐混合溶液对含汞尾渣进行搅拌浸出，反应后经液固分离，得到浸出渣、浸出液和洗涤液；将得到的浸出渣进行堆存，合并浸出液与洗涤液，得到含可溶性汞络合物的溶液；向得到的含可溶性汞络合物的溶液中鼓入二氧化碳气体，将可溶性汞络合物强制分解，分解反应后，经液固分离，得到分解液及硫化汞或硒化汞沉淀，沉淀为回收的汞产品。本发明的特点在于操作简单，消除了含汞尾渣中汞对环境的污染危害，在处理含汞尾渣所用的浸出溶液可重复使用，全过程无含汞废气和含汞废水排放。

[0005] 王良栋等人公布了一种从冶金废渣中综合回收汞硒的方法(发明专利申请号：201410774379.1)，其步骤是将冶金废渣与生石灰反应；含汞蒸气先布袋收尘后进行旋风收尘，汞蒸气采用二段冷凝设备冷凝回收汞，汞炱灰和尾气吸附填料返冶金废渣重新利用，该步骤中无污染物排放；含硒渣采用盐酸与氯酸钠的氧化液浸出，后用硫化钠进行沉淀过滤除去，采用盐酸羟胺还原，将沉淀洗涤后得单质硒。本发明的特点在于在回收汞的得到纯度较高的同时，无污染物排放，安全环保。

[0006] 王明等人公布了一种从酸泥中回收硒、汞、金和银的方法(发明专利申请号：201510259346.8)，其步骤是将硫化矿焙烧烟气制酸过程中产生的酸泥置于管式炉中，在保护气氛条件下进行焙烧处理，得到焙烧渣和含有气态硒化汞的烟气；将烟气进行冷却处理，使烟气中的气态硒化汞冷却为固态硒化汞，实现酸泥中硒和汞的回收；最后采用氰化法提取焙烧渣中的金和银，实现酸泥中金和银的回收。本发明的特点在于流程简短、产品附加值高、纯度高、有价元素回收率高以及环境污染小的优点，

[0007] 占寿罡等人公布了一种从铜冶炼铅滤饼中回收汞的方法(发明专利申请号：201510262880.4)，其步骤是将自然晾干的铜冶炼铅滤饼、粗汞还原渣与稳定剂石灰混合搅拌；分批连续将上述配料工序混合好的物料加入到粗脱汞电热回转蒸馏炉预热干燥；接着将粗脱汞电热回转蒸馏炉升温至500-600℃，维持粗脱汞电热回转蒸馏炉内压力-50Pa--
100Pa持续30-40min；将上述经反应后的粗脱汞电热回转蒸馏炉的尾气经引风机引入粗脱汞冷凝器，尾气中的汞蒸汽经冷凝成金属粗汞，被收集至汞收集罐，其中出粗脱汞冷凝器的尾气温度为30-50℃；粗脱汞电热回转蒸馏炉内的粗蒸汞渣去铅冶炼回收系统；将上述所得粗汞与还原剂加入精脱汞电热回转蒸馏炉中，控制精脱汞电热回转蒸馏炉内温度600-700℃，所述精脱汞电热回转蒸馏炉的尾气经引风机引入精脱汞冷凝器，尾气中的汞蒸汽经冷凝回收得精汞，精脱汞电热回转蒸馏炉内的粗汞还原渣返回步骤一的配料工序与铜冶炼铅滤饼、稳定剂一起混合配料；粗脱汞冷凝器与精脱汞冷凝器中的尾气经填料淋洗塔洗涤后排空。本发明的特点在于工艺简单，汞回收率高，成本低廉，对环境友好，无二次污染。

[0008] 邢志诚在《硫酸工业》1976卷第6期介绍了硫酸生产中的汞及其脱除，主要介绍了炉气净化脱汞，分别采用硫、硒或卤素(除氟以外)脱汞；及用H2S、KI、活性炭、硫代硫酸钠、Na2S在硫酸中脱汞，其中硫代硫酸钠浓度低于85％，使产生的胶体硫吸收汞而沉淀，溶液中的汞浓度从几十ppm降至0.3ppm。

[0009] 徐盛明在《有色冶金(冶炼部分)》1992卷第2期介绍了从汞硒物料中回收汞和硒，研究了分别采用加钙固硒脱汞-湿法提硒法能使酸泥中的汞和硒有效分离，分别回收，考察了以石灰为除汞剂配加少量硫化铵时，温度、时间、酸度、用量对除汞效果的影响。结果表明：按硒汞料:石灰粉＝100:55～60(重量比)的比例，使之充分混匀，再在 的制粒机上制粒，控制粒度为5～15mm，料粒干至水分≤8％，炉膛温度700℃左右，罐内温度在520～560℃，罐内保持一定的负压，使汞蒸气在冷凝器中捕集下来，冷凝器中收集的汞及烟尘经分汞后，得汞炱，按汞炱(干计)：石灰＝100:25～35混合、制粒，晾干后，掺入原料粒人炉，脱汞率98.97％，渣固硒率为98.1％。

[0010] 这些工艺主要是从汞尾渣、铜冶炼铅滤饼、酸泥和冶金废渣中分离回收汞，工艺复杂，回收率较低，成本较高，操作环境较差。本工艺采用碳酸盐浸出—稀酸溶解—硫酸沉淀铅离子—稀酸重复利用溶解制备分离汞渣的方法尚未见报道。

发明内容

[0011] 针对以上问题，本发明的目的在于提供一种从酸泥中富集汞的方法。该方法是将酸泥与碳酸盐混合，置于反应器中浸出，经过滤和洗涤，分别得到含硫酸盐浸出液、含铅汞渣；硫酸盐溶液经浓缩结晶，得到硫酸盐晶体；渣与稀酸放入反应器中浸出，经过滤和洗涤，分别得到含铅浸出液和富汞渣，实现了汞跟其它元素的分离和富集；铅溶液与稀硫酸放入反应器中反应，生成硫酸铅沉淀和稀酸，再生的稀酸返回继续浸出铅渣和汞渣。因此本方法工艺和过程操作简单、富集效果好、涉及生产设备成熟、易产业化、稀酸再生重复利用、环境友好、生产成本低、工业化应用前景广阔。

[0012] 本发明采用的技术方案是：一种从酸泥中富集汞的方法，其主要包括以下具体步骤：

[0013] (1)将酸泥与碳酸盐混合，碳酸盐用量为物料重量比0.2-2倍，置于反应器中浸出，待加热到30-90℃，反应2-5h，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到含硫酸盐浸出液、含铅汞渣；

[0014] (2)浸出液浓缩结晶，得到硫酸盐晶体；

[0015] (3)为了进一步富集汞，用含量为0.1-2mol/L的稀酸与含铅汞渣，在30-90℃，反应0.5-3h，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到含铅浸出液和汞渣，实现了汞跟其它元素的分离和富集；

[0016] (4)铅溶液与稀硫酸放入反应器中反应，经洗涤和过滤，得到硫酸铅沉淀和稀酸；

[0017] (5)再生的稀酸返回(3)中继续浸出铅渣。

[0018] 本发明的优点主要在于：

[0019] (1)碳酸钠浸出含酸泥原料，铅浸出率高；

[0020] (2)汞损失很小，稀酸可以重复利用，实现无害化处理；

[0021] (3)汞富集率高，富集比为10-20；

[0022] (4)其它元素分离效果好，实现资源的综合回收，价值较大；

[0023] (5)过程操作简单、涉及生产设备成熟、易产业化、环境友好、生产成本低；

附图说明

[0024] 图1从酸泥中富集汞的工艺流程图。

具体实施方式

[0025] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实例对本发明进一步详述：

[0026] 实施例1

[0027] 参见附图，条件：酸泥100g与碳酸盐40g混合，置于反应器中浸出，待加热到30℃，反应时间为2h，转速250rpm，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到含硫酸盐浸出液和含铅汞渣；硫酸盐溶液经浓缩结晶，得到硫酸盐晶体；含铅汞渣与稀酸放入反应器中浸出，待加热到60℃，反应时间为1h，转速250rpm，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到铅浸出液和汞渣；铅溶液与稀硫酸放入反应器中反应，生成硫酸铅沉淀和稀酸，再生的稀酸返回继续浸出铅渣。铅浸出率约为92.3％，汞损失率约为1.8％，稀酸重复利用率约为90.7％。

[0028] 实施例2

[0029] 参见附图，条件：酸泥100g与碳酸盐60g混合，置于反应器中浸出，待加热到50℃，反应时间为2h，转速250rpm，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到含硫酸盐浸出液和含铅汞渣；硫酸盐溶液经浓缩结晶，得到硫酸盐晶体；含铅汞渣与稀酸放入反应器中浸出，待加热到60℃，反应时间为1h，转速250rpm，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到铅浸出液和汞渣；铅溶液与稀硫酸放入反应器中反应，生成硫酸铅沉淀和稀酸，再生的稀酸返回继续浸出铅渣。铅浸出率约为94.7％，汞损失率约为1.3％，稀酸重复利用率约为92.6％。

[0030] 实施例3

[0031] 参见附图，条件：酸泥100g与碳酸盐80g混合，置于反应器中浸出，待加热到70℃，反应时间为2h，转速250rpm，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到含硫酸盐浸出液和含铅汞渣；硫酸盐溶液经浓缩结晶，得到硫酸盐晶体；含铅汞渣与稀酸放入反应器中浸出，待加热到60℃，反应时间为1h，转速250rpm，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到铅浸出液和汞渣；铅溶液与稀硫酸放入反应器中反应，生成硫酸铅沉淀和稀酸，再生的稀酸返回继续浸出铅渣。铅浸出率约为95.4％，汞损失率约为1.9％，稀酸重复利用率约为95.1％。

[0032] 实施例4

[0033] 参见附图，条件：酸泥100g与碳酸盐100g混合，置于反应器中浸出，待加热到90℃，反应时间为2h，转速250rpm，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到含硫酸盐浸出液和含铅汞渣；硫酸盐溶液经浓缩结晶，得到硫酸盐晶体；含铅汞渣与稀酸放入反应器中浸出，待加热到60℃，反应时间为1h，转速250rpm，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到铅浸出液和汞渣；铅溶液与稀硫酸放入反应器中反应，生成硫酸铅沉淀和稀酸，再生的稀酸返回继续浸出铅渣。铅浸出率约为95.5％，汞损失率约为2.1％，硝酸重复利用率约为94.8％。

[0034] 实施例5

[0035] 参见附图，条件：酸泥100g与碳酸盐120g混合，置于反应器中浸出，待加热到70℃，反应时间为3h，转速250rpm，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到含硫酸盐浸出液和含铅汞渣；硫酸盐溶液经浓缩结晶，得到硫酸盐晶体；含铅汞渣与稀酸放入反应器中浸出，待加热到60℃，反应时间为1h，转速250rpm，浸出结束后停止加热，经过滤和洗涤，分别得到铅浸出液和汞渣；铅溶液与稀硫酸放入反应器中反应，生成硫酸铅沉淀和稀酸，再生的稀酸返回继续浸出铅渣。铅浸出率约为95.4％，汞损失率约为1.8％，硝酸重复利用率约为95.3％。