CN104032138B - 一种堆浸-沉淀稳定化处理含汞尾渣的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于环境保护领域，由于有色金属冶炼行业产出的含汞尾渣无法有效的处理，对环境带来严重的潜在污染危害，本发明提供了一种采用堆浸-沉淀稳定化处理含汞尾渣的方法。该方法采用硫代硫酸盐溶液作为堆浸液对含汞尾渣进行堆浸，采用循环喷淋的堆浸方式得到浸出液，得到的浸出液汇集至分解池中，在自然条件下，使汞的硫代硫酸盐络合物分解沉淀为稳定的硫化汞，分解后的浸出液继续返回堆浸步骤作为堆浸液使用。由于含汞尾渣中呈迁移态的汞最终被转化至高稳定性、低溶解度、低毒性的硫化汞沉淀，实现了含汞尾渣中汞的稳定化，可有效降低含汞尾渣中汞对环境的污染危害。

Description

一种堆浸-沉淀稳定化处理含汞尾渣的方法
技术领域
本发明属于环境保护领域，具体涉及一种堆浸-沉淀稳定化处理含汞尾渣的方法。
背景技术
汞及其化合物大多数是一种高毒性物质，为此，在涉及含汞的废气、含汞的废水均设定了严格的排放标准，以避免汞对环境和人体的危害。
为防止汞对大气的污染，目前净化汞蒸气常用吸收法、吸附法、气相反应法、冷却法和联合净化法。对于典型的含汞固体废物如废旧荧光灯管、废电池、废温度计等，多集中收集后采用焙烧-冷凝法处理。在汞的冶炼过程、含汞材料的加工、使用过程和含汞固体废物的回收处理过程中也产出含汞量高的水封和洗涤水，对此常采用铁屑或铝屑还原法、化学沉淀法、离子交换法和活性炭吸附法等处理。上述工艺的采用，有效地降低了汞对环境的危害。
如专利号为200420082423.4的中国专利提供了一种含汞废渣的处理装置，将含汞的废荧光灯管在密闭设备内加热，使汞蒸发为汞蒸气，再冷凝回收金属汞。专利号为200420082125.5的中国专利提供了一种用于含汞废渣处理的加热炉，采用一种密闭的加热炉，将含汞废渣经过加热蒸发脱除汞。申请号为201310671649的中国专利公开了一种废汞触媒氯化汞回收工艺，在干馏炉内通过加热、冷凝以同时回收氯化汞和活性炭。
除此之外，有色金属冶炼行业产出的含汞尾渣也是汞污染的重要来源。如在金矿的开采和冶炼过程中，由于历史原因，在某些地区使用混汞法提取黄金，汞的应用导致大量含汞尾渣的产出。另外，在采用氰化法提取金的冶炼流程中，由于部分金矿原矿中汞品位较高，经氰化处理后汞主要分散至氰化尾液和氰化尾渣中，此部分含汞氰化尾渣暂无有效方法处理。
大量含汞尾渣的存在，对环境带来严重的潜在污染危害。但由于其量大，地点偏远，受交通因素、成本因素的限制，大量含汞尾渣无法有效的采用成熟的焙烧-冷凝法处理。
发明内容
本发明的目的是为了去除含汞尾渣对环境带来严重的潜在污染危害，提供一种堆浸-沉淀稳定化处理含汞尾渣的方法，该方法操作简单，处理成本低，采用堆浸方式浸出，在自然条件下分解，使含汞尾渣中呈迁移态的汞最终被转化为高稳定性、低溶解度、低毒性的硫化汞沉淀，有效实现了含汞尾渣中汞的稳定化。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种堆浸-沉淀稳定化处理含汞尾渣的方法，包含如下步骤：
1、采用硫代硫酸盐溶液作为堆浸液，对含汞尾渣进行循环喷淋堆浸，循环喷淋次数为使含汞尾渣中的可迁移态汞含量为≤5mg/kg，反应得到的汞的硫代硫酸盐络合物进入到浸出液中；
其中，所述的硫代硫酸盐溶液的浓度为10～20g/L；
所述硫代硫酸盐为硫酸硫酸钠和/或硫代硫酸铵；
所述硫代硫酸盐溶液的喷淋强度为10～30L/m2·h；
2、将浸出液汇集，在自然条件下，通过日光中紫外和可见光以及空气中所含的氧气和二氧化碳的共同作用，使浸出液中汞的硫代硫酸盐络合物分解，得到硫化汞沉淀和汞含量≤0.3mg/L的分解后的浸出液；
3、分解后的浸出液经补足硫代硫酸盐后返回步骤1作为堆浸液循环使用。
本发明的原理为：汞在含汞尾渣中以多种形态存在，其中呈迁移态的汞对地下水体、植物生长危害最大。本发明利用汞与硫代硫酸根能形成稳定的络合物的性质，采用硫代硫酸盐溶液络合浸出含汞尾渣，使含汞尾渣中呈迁移态的汞被有效浸出，极大降低了含汞尾渣在后续堆存过程中对环境的危害。经堆浸后，汞以硫代硫酸盐络合物的形式进入浸出液，浸出液在自然条件下分解，通过自然日光中紫外和可见光以及空气中所含的氧气和二氧化碳的共同作用，可促使硫代硫酸根自然分解产生高活性的硫，最终汞与硫代硫酸根的络合物转化为溶解度很小的硫化汞沉淀。从而将对环境危害大的呈迁移态的汞转化为溶解度很小、危害小的硫化汞。
本发明的优点为：
1、本发明所提供的方法操作简单，采用堆浸方式浸出；处理成本低，通过自然光照以及空气中所含的氧气和二氧化碳将汞的硫代硫酸盐络合物分解，无需额外的设备或物料进行处理。
2、含汞尾渣中呈迁移态的汞最终被浸出并转化至高稳定性、低溶解度、低毒性的硫化汞沉淀，实现了含汞尾渣中汞的稳定化收集保存，可有效降低含汞尾渣中汞对环境的污染危害；而且本发明不产生对环境有害的废气、废水，方法环保。
具体实施方式
如下实施例仅为了进一步说明本发明，而不是限制本发明的保护范围。
含汞尾渣为黄金矿山氰化尾渣，其中总汞量为1570mg/kg，采用1mol/L乙酸钠溶液(加入冰乙酸调整pH为5)浸出测定该氰化尾渣中可迁移态的汞为706.5mg/kg。
所用试剂为工业品。
实施例1
采用浓度为20g/L的硫代硫酸钠溶液作为堆浸液对含汞尾渣进行堆浸，喷淋强度为10L/m2·h，经12h循环喷淋，取样分析，含汞尾渣中剩余可迁移态汞为3.8mg/kg，浸出液中汞含量为1.2g/L；
将堆浸后的尾渣堆存；将浸出液汇集至分解池，在自然条件下，通过日光中紫外和可见光以及空气中所含的氧气和二氧化碳的共同作用，经48h分解，浸出液中汞的含量降至0.2mg/L，浸出液中99.98％的汞转化为硫化汞沉淀。
实施例2
采用浓度为10g/L的硫代硫酸铵溶液作为堆浸液对含汞尾渣进行堆浸，喷淋强度为30L/m2·h，经24h循环喷淋，取样分析，含汞尾渣中剩余可迁移态汞为4.2mg/kg，浸出液中汞含量为1.1g/L；
将堆浸后的尾渣堆存；将浸出液汇集至分解池，在自然条件下，通过日光中紫外和可见光以及空气中所含的氧气和二氧化碳的共同作用，经72h分解，浸出液中汞的含量降至0.3mg/L，浸出液中99.97％的汞转化为硫化汞沉淀；
将分解后的浸出液加入硫代硫酸铵，使溶液中硫代硫酸铵浓度为10g/L后，溶液返回堆浸步骤作为堆浸液使用。
实施例3
采用浓度为10g/L的硫代硫酸铵和浓度为10g/L的硫代硫酸钠混合溶液对含汞尾渣进行堆浸，喷淋强度为20L/m2·h，经12h循环喷淋堆浸，取样分析含汞尾渣中剩余可迁移态汞为3.5mg/kg，浸出液中汞含量为1.2g/L；
将堆浸后的尾渣堆存；将浸出液汇集至分解池，在自然条件下，通过日光中紫外和可见光以及空气中所含的氧气和二氧化碳的共同作用，经48h分解，浸出液中汞的含量降至0.3mg/L，浸出液中99.97％的汞转化为硫化汞沉淀。
实施例4
采用浓度为6g/L的硫代硫酸铵和浓度为9g/L的硫代硫酸钠混合溶液对含汞尾渣进行堆浸，喷淋强度为15L/m2·h，经18h循环喷淋堆浸，取样分析含汞尾渣中剩余可迁移态汞为5.0mg/kg，堆浸液中汞含量为1.0g/L；
将堆浸后的尾渣堆存；将堆浸液汇集至分解池，在自然条件下，通过日光中紫外和可见光以及空气中所含的氧气和二氧化碳的共同作用，经60h分解，堆浸液中汞的含量降至0.2mg/L，堆浸液中99.98％的汞转化为硫化汞沉淀；
将分解后的浸出液加入硫代硫酸铵和硫代硫酸钠，使溶液中硫代硫酸铵浓度为6g/L、硫代硫酸钠溶液浓度为9g/L后，返回堆浸步骤作为硫代硫酸盐混合溶液堆浸液使用。

Claims (6)

1.一种堆浸-沉淀稳定化处理含汞尾渣的方法，其特征在于，包含如下步骤：
(1)采用硫代硫酸盐溶液作为堆浸液，对含汞尾渣进行循环喷淋堆浸，反应得到的汞的硫代硫酸盐络合物进入到浸出液中；
(2)将浸出液汇集，在自然条件下，使汞的硫代硫酸盐络合物分解，得到硫化汞沉淀和分解后的浸出液。
2.根据权利要求1所述的一种堆浸-沉淀稳定化处理含汞尾渣的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，分解后的浸出液，经补足硫代硫酸盐后返回步骤(1)作为堆浸液循环使用。
3.根据权利要求1所述的一种堆浸-沉淀稳定化处理含汞尾渣的方法，其特征在于，步骤(1)所述硫代硫酸盐溶液的浓度为10～20g/L。
4.根据权利要求1或2所述的一种堆浸-沉淀稳定化处理含汞尾渣的方法，其特征在于，步骤(1)所述硫代硫酸盐为硫酸硫酸钠和/或硫代硫酸铵。
5.根据权利要求1所述的一种堆浸-沉淀稳定化处理含汞尾渣的方法，其特征在于，步骤(1)所述硫代硫酸盐溶液的喷淋强度为10～30L/m2·h。
6.根据权利要求1所述的一种堆浸-沉淀稳定化处理含汞尾渣的方法，其特征在于，步骤(1)中所述硫代硫酸盐溶液的循环喷淋次数为：使含汞尾渣中的可迁移态汞含量≤5mg/kg。
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