本发明涉及一种微波加热处理含汞酸泥的方法,属于固体废物的处理回收技术领域。
背景技术:
目前,工业上应用得比较多的处理含汞酸泥的方法主要是采取掩埋废弃或者充当修路、砖瓦和水泥的的原材料。前者会是环境压力过大,同时也是对资源的浪费;后者则不利于资源的循环利用,在这些污泥中含有大量的有价金属,诸如汞、铅、锌等。很明显,现有的这些处理现状都存在着不足之处,为了减轻环境压力,减少资源浪费,寻找一种含汞酸泥资源回收利用的方法成为亟待解决的问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种环保清洁、能耗低的含汞酸泥处理方法,为含汞酸泥中汞和汞的化合物的回收利用提供一种新途径,其具体操作步骤如下:
(1)首先将含汞酸泥进行干燥;
(2)然后在惰性气体保护下,将步骤(1)中干燥后的含汞酸泥进行微波加热,得到含hgs的酸泥和hgcl2蒸汽;
(3)将步骤(2)得到的hgcl2蒸汽经冷凝、加水溶解后得到氯化汞溶液;
(4)将步骤(2)得到的含hgs的酸泥在氧气氛围中进行微波焙烧,得到单质汞的蒸汽;
(5)将步骤(4)得到的单质汞的蒸汽经冷凝得到液态金属单质汞。
本发明所述步骤(1)、(2)、(4)中的干燥所用设备为管式微波炉,管式微波炉的炉腔为sio2-al2o3-cao-fe2o3系陶瓷材质。
本发明所述步骤(1)中干燥温度为50~200℃,干燥时间为5~20min。
本发明所述步骤(2)中微波加热温度为200~400℃,微波加热时间为5~120min,所述惰性气体为纯度在99.5%以上的工业用氮气。
本发明所述步骤(4)中氧气氛围为纯度在99%以上的工业用氧气,微波焙烧温度为400~500℃,微波焙烧时间为5~30min。
本发明的有益效果:
(1)本发明通过对含汞酸泥进行微波加热的处理方式,可以实现氯化汞的高效回收。整个工艺流程采用微波加热的方式,处理过程清洁环保,由于微波选择性和快速加热的特点,可以克服传统加热方式中传热效率慢和过程能耗高的问题。
(2)通过在微波腔体内采用密闭石英材质内胆作为容器,可有效避免常规工艺中汞和氯化汞蒸汽对设备的腐蚀问题。
(3)本工艺具有流程简单、处理时间短、过程清洁环保、能耗低和汞回收再利用率高等优点,具有极大的环境效益和经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,对本发明作进一步说明。
实施例1:一种微波加热处理含汞酸泥的方法,具体步骤如下:
(1)首先将100g含汞酸泥(hgcl2的含量为3wt%,hgs的含量为8wt%)放入管式微波炉中,在温度为120℃的条件下干燥6min。
(2)将步骤(1)中干燥后的含汞酸泥通入氮气,在温度为200℃的条件下微波加热5min,得到含hgs的酸泥和hgcl2蒸汽。
(3)将步骤(2)得到的hgcl2蒸汽经冷凝、加水溶解后得到氯化汞溶液。
(4)在氧气氛围中,将步骤(2)得到的含hgs的酸泥在温度为500℃的条件下微波焙烧5min得到单质汞的蒸汽。
(5)将步骤(4)的单质汞的蒸汽经冷凝得到液态金属单质汞。
本实施案例中汞总脱出率达到98.3%,得到单质汞7.6g。
实施例2:一种微波加热处理含汞酸泥的方法,具体步骤如下:
(1)首先将100g含汞酸泥(hgcl2的含量为3wt%,hgs的含量为8wt%)放入管式微波炉中,在温度为60℃的条件下干燥15min。
(2)将步骤(1)干燥后的含汞酸泥通入氮气,在温度为300℃的条件下进行微波加热50min得到主要成分是hgs的酸泥和hgcl2蒸汽。
(3)将步骤(2)得到的hgcl2蒸汽经冷凝、加水溶解后得到氯化汞溶液。
(4)在氧气氛围中,将步骤(2)得到的含hgs的酸泥在温度为450℃的条件下微波焙烧20min得到单质汞的蒸汽。
(5)将步骤(4)的单质汞的蒸汽经冷凝得到液态金属单质汞。
本实施案例中汞总脱出率达到99.1%,得到单质汞8.9g。
实施例3:一种微波加热处理含汞酸泥的方法,具体步骤如下:
(1)首先将100g含汞酸泥(hgcl2的含量为3wt%,hgs的含量为8wt%)放入管式微波炉中,在温度为200℃的条件下干燥20min。
(2)将步骤(1)干燥后的含汞酸泥通入氮气,在温度为400℃的条件下微波加热110min得到含hgs的酸泥和hgcl2蒸汽。
(3)将步骤(2)得到的hgcl2蒸汽经冷凝、加水溶解后得到氯化汞溶液。
(4)在氧气氛围中,将步骤(2)得到的含hgs的酸泥在温度为400℃的条件下进行微波焙烧30min得到单质汞的蒸汽。
(5)将步骤(4)的单质汞的蒸汽经冷凝得到液态金属单质汞。
本实施案例中汞总脱出率达到99.6%,得到单质汞10.3g。
以上对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。