一種用于含汞煙氣中汞洗脫的洗滌液及從含汞煙氣中回收汞的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于含汞煙氣中汞洗脫的洗滌液及從含汞煙氣中回收汞的方法，屬于火法冶金煙氣處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]汞作為一種危害巨大的重金屬污染物，正受到人們越來越大的關(guān)注，目前我國已經(jīng)加入了全球的《關(guān)于汞的水俁公約》。有色金屬冶煉行業(yè)是我國主要的大氣汞排放來源，國家環(huán)境保護部頒發(fā)的《鉛鋅冶煉大氣污染物排放標準》中明確規(guī)定汞的排放不超過0. 05mg/Nm3，這就對冶煉煙氣脫汞提出了嚴格的要求。
[0003]通常冶煉煙氣中的總汞有三種形態(tài)：單質(zhì)態(tài)汞，氧化態(tài)汞和顆粒態(tài)汞。對于現(xiàn)有的冶煉煙氣凈化工藝可協(xié)同除去煙氣中總汞的大部分，即除塵系統(tǒng)可除去大部分顆粒態(tài)汞，濕法洗滌凈化系統(tǒng)可除去大部分氧化態(tài)汞，但對于不溶性的單質(zhì)態(tài)汞則大部分進入制酸系統(tǒng)中，這樣造成了成品酸的質(zhì)量下降，降低了企業(yè)效益，同時這些硫酸可能流向市場，從而對環(huán)境和生態(tài)造成污染。
[0004]目前冶煉污染控制措施主要包括除塵器（DC)，煙氣凈化沖洗塔（FGS)，電除霧（ESD)，脫汞塔（MRT)，雙轉(zhuǎn)雙吸塔（DCDA)和單轉(zhuǎn)單吸塔（SCSA)。目前我國以DC+FGS+ESD+DCDA的組合最為常見冶煉煙氣污染控制設(shè)施組合，大多數(shù)冶煉企業(yè)都沒有專門的煙氣脫汞工藝，都是利用在現(xiàn)有的煙氣脫硫脫硝的過程中協(xié)同脫除。通常冶煉煙氣含有大量的汞，且波動性很大。雖然現(xiàn)有的煙氣凈化過程可協(xié)同除去大部分汞，但很難保證煙氣中汞排放達標；同時凈化過程中大量的汞進入廢水中，很難回收有價的汞資源，即造成了浪費又造成了二次污染。
[0005]為了實現(xiàn)降低硫酸產(chǎn)品中汞含量、提高硫酸產(chǎn)品質(zhì)量和達到煙氣排放汞濃度排放標準（通常硫酸中的萊濃度要求小于0. lmg ?L \即要求煙氣中的萊濃度小于0. 02mg ?Nm 3)的目標，在制酸前需要進行煙氣脫汞處理以降低煙氣中汞的含量。國內(nèi)外上常用的專門脫萊技術(shù)包括Boliden-Norzink法，碘化鉀法等，但這些方法脫萊效率穩(wěn)定性差、脫萊成本高、對煙氣中汞含量要求高。中國專利（CN 103111182A)提出一種用含次氯酸鈉的石灰溶液氧化吸收汞，但是很難克服高含量302的影響。因此開發(fā)一種經(jīng)濟有效的回收利用煙氣中汞的方法成為了冶煉煙氣脫汞的當務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決傳統(tǒng)冶煉煙氣脫汞方法的不足，本發(fā)明的目的是在于提供一種可以有效脫除含汞煙氣中汞的洗滌液，該洗滌液特別適應(yīng)于有效脫除含汞煙氣中的游離單質(zhì)汞和氧化汞。
[0007]本發(fā)明的另一個目的是在于提供一種不僅可以有效脫除煙氣的汞，而且可以回收汞資源的方法，該方法煙氣中的汞回收率高，且洗滌液可以循環(huán)使用，有利于工業(yè)生產(chǎn)。
[0008]為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于含汞煙氣中汞洗脫的洗滌液，該洗滌液為包含硫脲和三價鐵離子組分的硫酸溶液。
[0009]本發(fā)明申請的技術(shù)方案中，洗滌液配方中三價鐵離子主要是用來氧化單質(zhì)汞，同時三價鐵被還原生成的二價鐵可在煙氣中包含氧氣作用下于酸性溶液中再生成三價鐵，相當于起到催化作用，促進單質(zhì)汞進入洗滌液；硫脲主要是作為配體，其具有較強的絡(luò)合性，能與二價汞生成較為穩(wěn)定的配合物，進入洗滌液中；具體反應(yīng)如下:
[0010](1) Hg2++2CN2H4S = Hg (CN2H4S) 22+；
[0011 ] (2) Hg°+2CN2H4S+2Fe3+= Hg (CN 2H4S) 22++2Fe2+；
[0012](3) Fe2++02+H+ = Fe 3++H20 ；
[0013]配方中各種組分之間協(xié)同具有明顯的協(xié)同作用，能促進含汞煙氣中的單質(zhì)汞及氧化汞快速進入洗滌液。所以本發(fā)明的洗滌液能有效洗脫含汞煙氣中的單質(zhì)汞和氧化汞。
[0014]優(yōu)選的洗滌液，每升洗滌液中包含以下組分:硫脲0.1?0.8mol ；H2S040.01?0.04mol ；Fe3+0.01?0.06mol。該優(yōu)選洗滌液配方脫萊能力穩(wěn)定性好，適應(yīng)于各種不同含萊煙氣脫汞，且對高二氧化硫含量的煙氣適應(yīng)性強。
[0015]本發(fā)明還提供了一種采用所述洗滌液從含汞煙氣中回收汞的方法，該方法是采用所述的洗滌液將含汞煙氣中的汞洗脫后，向洗滌液中添加硫化鹽沉淀劑反應(yīng)，得到硫化汞沉淀。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)方案利用洗滌液能使游離的單質(zhì)汞及氧化汞全部以二價汞配合物形式進入洗滌液，極易通過硫化鹽沉淀劑沉淀回收。
[0017]本發(fā)明的從煙氣中回收汞的方法還包括以下優(yōu)選方案:
[0018]優(yōu)選的方案中，將含汞煙氣從洗滌塔底部通入洗滌塔，與從洗滌塔頂部進入的洗滌液充分接觸、反應(yīng)，含汞煙氣中的單質(zhì)汞和氧化汞以硫脲汞絡(luò)合物形式進入洗滌液；收集從洗滌塔中出來的洗滌液，加入硫化鹽沉淀劑反應(yīng)，得到硫化汞沉淀，過濾回收硫化汞沉淀，濾液返回洗滌塔重復(fù)使用。優(yōu)選的方案充分利用洗滌塔，使洗滌液與含汞煙氣充分逆流接觸，有利于單質(zhì)汞及氧化汞與洗滌液中的有效組分反應(yīng)。
[0019]優(yōu)選的方案中，含汞煙氣中汞含量為1?15mg/Nm3，其它氣體體積百分比組成如下:021%~ 15%，N260%?80%，S020.1 ?10%, C020.1%~ 10%。
[0020]優(yōu)選的方案中，含汞煙氣溫度為30?80°C。
[0021]優(yōu)選的方案中，當從洗滌塔中出來的洗滌液中汞含量達到5g/L以上時，在洗滌液中加入硫化鹽沉淀劑，得到硫化萊沉淀。
[0022]優(yōu)選的方案中，硫化鹽類沉淀劑為硫化鈉。
[0023]較優(yōu)選的方案中，硫化鈉的加入量使洗滌液中的硫化鈉穩(wěn)定在1?2.5g/L。
[0024]本發(fā)明的技術(shù)方案包括以下步驟:
[0025](1)通過洗滌液洗滌含汞煙氣:
[0026]常見含硫冶煉煙氣主要成分含量為S020.1%?10%，020.1?15%，Hg 1?15mg/Nm3，煙氣的溫度為30?80°C ；
[0027]針對上述含汞煙氣配制洗滌液，硫脲的含量為0.1?0.8mol/L,硫酸的含量為H2S040.