CN113528836A - 一种一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法，属于酸泥处理技术领域。本发明将酸泥与浆化液混合浆化30～120min得到浆化物；其中浆化液中含有酸液和氧化剂；浆化物置于温度为400～800℃条件下微波焙烧20～120min得到Hg和SeO2的混合蒸气和焙烧渣，焙烧渣进行有价金属回收；Hg和SeO2的混合蒸气冷凝分离出SeO2粗蒸气和Hg单质；SeO2粗蒸气通入吸收塔内水解得到H2SeO3，通入SO2烟气还原H2SeO3得到粗硒，粗硒干燥后进行精炼得到精硒。本发明直接将酸泥中的硒和汞物相焙烧处理为SeO2和汞，汞经冷凝回收，二氧化硒还原回收并进行精炼，过程产生的含汞渣和含硒渣重新精炼，从而实现有害酸泥的高效简单处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法，属于酸泥处理技术领域。
背景技术
汞、硒污染的治理已成为全球环境科学技术领域关注的主要问题之一。含汞、硒有价冶炼资源的深度处理成为了汞污染治理领域的一个挑战，研究和开发能高效去除有价冶炼资源中汞和硒成为保障生态环境安全的迫切需求。
现有技术中从酸泥中氯化浸出分离硒汞铅的方法，先加入氯酸钠氧化浸出汞和硒，随后通入SO2还原粗硒，加入硫化钠沉汞，可清洁高效地分离并回收硒汞铅，提高金属综合回收率，减少环境污染；从酸泥中综合回收硒、汞、铅和银的方法，加稀酸选择性浸出转化渣中的铅，加入氯化钠沉银，加氧化剂和酸氯化浸出硒汞分离银，二氧化硫还原粗硒，加入硫化剂沉汞，发明为全湿法处理冶炼酸泥，温度低，环境友好，全流程的汞收率大于99.5％、铅大于95.0％和硒大于98.0％；从有色冶炼酸泥中分离汞、硒、铅的方法，加压氧化浸出汞和铅，铜屑置换合成铜汞合金，含铅液体加碱沉淀铅。
然而，现有技术中利用湿法工艺来沉汞，加入硫化钠生成硫化汞，产品附加值低。
发明内容
本发明针对现有技术中酸泥处理技术流程复杂、硒和汞分离困难等问题，提供一种一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法，即直接将酸泥中的硒和汞物相焙烧处理为SeO2和汞，汞经冷凝回收，二氧化硒还原回收并进行精炼，过程产生的含汞渣和含硒渣重新精炼，从而实现有害酸泥的高效简单处理。
一种一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法，具体步骤如下：
(1)将酸泥与浆化液混合浆化30～120min得到浆化物；其中浆化液中含有酸液和氧化剂；
(2)将步骤(1)的浆化物置于温度为400～800℃条件下微波焙烧20～120min得到Hg和SeO2的混合蒸气和焙烧渣，焙烧渣进行火法冶炼有价金属的回收；
(3)步骤(2)的Hg和SeO2的混合蒸气冷凝分离出SeO2粗蒸气和Hg单质；
(4)步骤(3)SeO2粗蒸气通入吸收塔内，在温度为60～95℃下水解得到H2SeO3，通入SO2烟气还原H2SeO3得到粗硒I和吸收塔液，将铅片加入到吸收塔液中，在温度为60～95℃还原置换得到粗硒II和还原后液，粗硒I和粗硒II合并干燥后进行精炼得到精硒。
所述步骤(1)酸泥中汞质量含量为1～43％，硒质量含量为1～71％；酸液为硫酸、盐酸或硝酸，氧化剂为高锰酸钾、二氧化锰、双氧水或次氯酸，浆化温度为25～90℃；
所述浆化液中酸浓度为20～200g/L，浆化液中氧化剂浓度为2～100g/L即酸泥质量的0.1～5％；
所述步骤(2)微波焙烧氛围为空气或氧气氛围，空气或氧气的通入流量为1-20L/min；
所述步骤(3)冷凝温度为20～75℃；
所述步骤(4)吸收塔内水量占吸收塔容积的10％～70％，吸收塔液中酸浓度为100～500g/L；
所述步骤(4)的干燥温度为120～140℃。
本发明的有益效果是：
(1)本发明一步法分离硒和汞，汞以单质汞分离，硒以二氧化硒分离，分离效率高，硒和汞的分离可达99％以上；
(2)本发明方法中汞分离流程短，过程密闭，无汞泄露；
(3)本发明提硒汞后含铅渣可直接返回系统，安全解控性高。
附图说明
图1为本发明工艺流程图；
图2为实施例1酸泥原料XRD图谱；
图3为实施例1酸泥脱硒汞后焙烧渣XRD图谱。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1：一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法(见图1)，具体步骤如下：
(1)浆化：将酸泥与浆化液混合并在温度为25℃下浆化120min得到浆化物；其中干燥的酸泥中汞质量含量为1％，硒质量含量为1％，酸泥与浆化液的固液比g:mL为1:6，浆化液中含有盐酸和氧化剂(高锰酸钾)，浆化液中盐酸浓度为20g/L，浆化液中氧化剂浓度为2g/L；
(2)焙烧：将步骤(1)的浆化物置于温度为400℃、空气氛围下微波焙烧20min得到Hg和SeO2的混合蒸气和焙烧渣，焙烧渣中汞和硒的总含量不超过1％，焙烧渣进行火法冶炼有价金属的回收；其中空气的流量为1L/min；
(3)冷凝回收汞：步骤(2)的Hg和SeO2的混合蒸气经温度为20℃的水冷罐冷凝分离出SeO2粗蒸气和Hg单质，水冷罐由水冷循环系统和水银回收槽组成；
(4)吸收还原：步骤(3)SeO2粗蒸气通入吸收塔内，吸收塔内装有的水量为吸收塔容积的10％，在温度为60℃下SeO2水解得到H2SeO3，通入SO2烟气还原H2SeO3得到粗硒I和吸收塔液，SO2烟气流量无需控制，可在吸收塔的尾气端进行吸收，吸收后塔液含酸约100g/L；吸收后塔液进入还原罐，将铅片加入到吸收塔液中，在温度为60℃还原置换至经硫脲检验无色得到粗硒II和还原后液，粗硒I和粗硒II合并后置于温度为120℃下干燥后进行精炼得到精硒；其中精炼为熔析炉或真空炉精炼，硒渣返回步骤(2)进行焙烧；
本实施例酸泥原料XRD图谱见2，酸泥脱硒汞后焙烧渣XRD图谱见图3，从图2和图3对比可知，焙烧处理后含硒和汞的物相完全消失，仅剩下PbSO4，即酸泥实现了安全化处理，焙烧后的铅渣可返回艾萨炉炼铅；
本实施例中汞的回收率为99％，硒的回收率为99％，去除汞和硒后的焙烧渣含汞和硒的总量为0.02％。
实施例2：一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法(见图1)，具体步骤如下：
(1)浆化：将酸泥与浆化液混合并在温度为60℃下浆化60min得到浆化物；其中干燥的酸泥中汞质量含量为43％，硒质量含量为8％，酸泥与浆化液的固液比g:mL为2:1，浆化液中含有硫酸和氧化剂(双氧水)，浆化液中硫酸浓度为90g/L，浆化液中氧化剂浓度为35g/L；
(2)焙烧：将步骤(1)的浆化物置于温度为600℃、空气氛围下微波焙烧60min得到Hg和SeO2的混合蒸气和焙烧渣，焙烧渣中汞和硒的总含量不超过1％，焙烧渣进行火法冶炼有价金属的回收；其中空气的流量为10L/min；
(3)冷凝回收汞：步骤(2)的Hg和SeO2的混合蒸气经温度为60℃的水冷罐冷凝分离出SeO2粗蒸气和Hg单质，水冷罐由水冷循环系统和水银回收槽组成；
(4)吸收还原：步骤(3)SeO2粗蒸气通入吸收塔内，吸收塔内装有的水量为吸收塔容积的50％，在温度为80℃下SeO2水解得到H2SeO3，通入SO2烟气还原H2SeO3得到粗硒I和吸收塔液，SO2烟气流量无需控制，可在吸收塔的尾气端进行吸收，吸收后塔液含酸约300g/L；吸收后塔液进入还原罐，将铅片加入到吸收塔液中，在温度为70℃还原置换至经硫脲检验无色得到粗硒II和还原后液，粗硒I和粗硒II合并后置于温度为130℃下干燥后进行精炼得到精硒；其中精炼为熔析炉或真空炉精炼，硒渣返回步骤(2)进行焙烧；
本实施例中汞的回收率为99.5％，硒的回收率为99％，去除汞和硒后的焙烧渣含汞和硒的总量为0.5％。
实施例3：一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法(见图1)，具体步骤如下：
(1)浆化：将酸泥与浆化液混合并在温度为90℃下浆化100min得到浆化物；其中干燥的酸泥中汞质量含量为9％，硒质量含量为71％，酸泥与浆化液的固液比g:mL为6:1，浆化液中含有硝酸和氧化剂(次氯酸)，浆化液中硝酸浓度为200g/L，浆化液中氧化剂浓度为100g/L；
(2)焙烧：将步骤(1)的浆化物置于温度为800℃、空气氛围下微波焙烧120min得到Hg和SeO2的混合蒸气和焙烧渣，焙烧渣中汞和硒的总含量不超过1％，焙烧渣进行火法冶炼有价金属的回收；其中空气的流量为10L/min；
(3)冷凝回收汞：步骤(2)的Hg和SeO2的混合蒸气经温度为75℃的水冷罐冷凝分离出SeO2粗蒸气和Hg单质，水冷罐由水冷循环系统和水银回收槽组成；
(4)吸收还原：步骤(3)SeO2粗蒸气通入吸收塔内，吸收塔内装有的水量为吸收塔容积的70％，在温度为95℃下SeO2水解得到H2SeO3，通入SO2烟气还原H2SeO3得到粗硒I和吸收塔液，SO2烟气流量无需控制，可在吸收塔的尾气端进行吸收，吸收后塔液含酸约500g/L；吸收后塔液进入还原罐，将铅片加入到吸收塔液中，在温度为80℃还原置换至经硫脲检验无色得到粗硒II和还原后液，粗硒I和粗硒II合并后置于温度为140℃下干燥后进行精炼得到精硒；其中精炼为熔析炉或真空炉精炼，硒渣返回步骤(2)进行焙烧；
本实施例中汞的回收率为99.9％，硒的回收率为99.72％，去除汞和硒后的焙烧渣含汞和硒的总量为0.3％。
以上结合附图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。
Claims (6)
1.一种一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)将酸泥与浆化液混合浆化30～120min得到浆化物；其中浆化液中含有酸液和氧化剂；
(2)将步骤(1)的浆化物置于温度为400～800℃条件下微波焙烧20～120min得到Hg和SeO2的混合蒸气和焙烧渣，焙烧渣进行火法冶炼有价金属的回收；
(3)步骤(2)的Hg和SeO2的混合蒸气冷凝分离出SeO2粗蒸气和Hg单质；
(4)步骤(3)SeO2粗蒸气通入吸收塔内，在温度为60～95℃下水解得到H2SeO3，通入SO2烟气还原H2SeO3得到粗硒I和吸收塔液，将铅片加入到吸收塔液中，在温度为60～95℃还原置换得到粗硒II和还原后液，粗硒I和粗硒II合并干燥后进行精炼得到精硒。
2.根据权利要求1所述一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法，其特征在于：步骤(1)酸泥中汞质量含量为1～43％，硒质量含量为1～71％；酸液为硫酸、盐酸或硝酸，氧化剂为高锰酸钾、二氧化锰、双氧水或次氯酸，浆化温度为25～90℃。
3.根据权利要求1或2所述一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法，其特征在于：浆化液中酸浓度为20～200g/L，浆化液中氧化剂浓度为2～100g/L。
4.根据权利要求1所述一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法，其特征在于：步骤(2)微波焙烧氛围为空气或氧气氛围。
5.根据权利要求1所述一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法，其特征在于：步骤(3)冷凝温度为20～75℃。
6.根据权利要求1所述一步法分离回收酸泥中硒和汞的方法，其特征在于：步骤(4)吸收塔内水量占吸收塔容积的10％～70％，吸收塔液中酸浓度为100～500g/L。
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