CN204275789U - 一种汞的收集及循环利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汞的收集及循环利用装置，包括吸收塔、一级旋流分离器、二级旋流分离器、收集槽、加热槽、氯化槽、氯气罐，吸收塔底部出口与一级旋流分离器进料管连通，一级旋流分离器的溢流管与加热槽连通，加热槽与二级旋流分离器进料管连通，二级旋流分离器溢流管与氯化槽连通，氯气罐与氯化槽连接，氯化槽通过管道与吸收塔连接形成回路，一级旋流分离器、二级旋流分离器的底流口与收集槽连通；本装置能够在较短的时间更有效的回收经过波利顿吸收塔的富液中的甘汞颗粒，并把贫液更快的提供给氯化罐，使波利顿吸收工艺运行的更加有效。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汞的高效收集及循环利用装置。
背景技术
单质汞存在于包括锌铅矿等多种冶金原料之中。在金属原料的处理过程中，汞元素挥发，进入泥渣、灰尘或尾气中。波利登公司开发的波利登-诺辛克（Boliden-Norzink）除汞法提供了一种从气相中高效的除汞的技术，它从1973年用于挪威Odda市的诺辛克锌厂，工作一直良好。现在世界上大多数的主要炼锌企业都用这种技术除汞。这种除汞工艺已成为炼锌工业的标准方法。
在锌铅冶炼行业中，由于锌铅矿原料中含有大量的汞元素，其中有二价汞、颗粒汞、单质汞，其中以单质汞最难去除，而波利登除汞法作为世界上锌铅冶炼行业最主要的除汞技术，具有十分重要的地位。
在锌铅冶炼过程中，汞进入冶炼烟气，经过前面洗涤吸收部分二价汞和颗粒汞之后，烟气中的单质汞依然无法得到有效的去除，波利登吸收系统作为单质汞吸收最有效和最后一道工序，依然存在不容忽视的问题。氯化汞溶液在吸收含汞气体之后，会生成不易形成沉淀的甘汞悬浊液。现有的设备是采用加入絮凝剂的方法，之后进行静置沉淀并回收甘汞产品，静置沉淀后的贫液中依然含有一定浓度的甘汞，通入氯气对溶液中的甘汞氧化生成氯化汞溶液，并使甘汞溶液达到波利登吸收塔中需要的42℃的反应温度之后，才能作为单质汞的吸收液。这是一个循环吸收过程，在这个过程中，不仅要消耗大量的絮凝剂，而且在静置冷却沉淀过程中，溶液会产生含汞的废气，造成环境污染。静置时间长，需要在静置后再回收其中的甘汞沉淀，并且不能对甘汞沉淀进行实时有效的回收，由于其中含有絮凝剂，甘汞产品质量不高。氯化汞再生工序中，需要对波利登吸收塔的入塔溶液进行加热，消耗过多能源。原甘汞溶液的收集以及氯化汞溶液再生耗时较长，无法使波利登吸收塔持续高效的运行，使后续生产无法高效进行。
本实用新型能够高效的解决目前存在的问题，不需要添加絮凝剂，不需要静置冷却沉淀，缩短甘汞回收与氯化汞溶液再生的时间，不需要再次考虑氯化汞溶液的入塔温度，有效降低能源消耗，显著提高甘汞的产品质量。目前针对波利登系统这些普遍存在的问题还没有相关专利。
发明内容
本实用新型所解决的技术问题在于提供了一种汞的收集及循环利用装置，该装置解决了锌铅冶炼行业中常用的波利登除汞工艺中甘汞溶液中甘汞的高效回收时出现的分离和回收效率低、消耗絮凝剂、产生含汞废气、能耗大、耗时长、产品质量低、设备占地面积大等缺点。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：
本实用新型汞的收集及循环利用装置包括吸收塔1、一级旋流分离器2、二级旋流分离器、收集槽4、加热槽5、氯化槽7、氯气罐8，吸收塔1底部出口与一级旋流分离器2进料管9连通，一级旋流分离器2的溢流管10与加热槽5连通，加热槽5与二级旋流分离器进料管连通，二级旋流分离器溢流管与氯化槽7连通，氯气罐8与氯化槽7连接，氯化槽7通过管道与吸收塔1连接形成回路，一级旋流分离器2、二级旋流分离器的底流口11与收集槽4连通。
所述二级旋流分离器有2个，两个二级旋流分离器并联组成，且大小、类型一致。
所述二级旋流分离器的尺寸小于一级旋流分离器，尺寸包括旋流分离器的进料管、溢流管、柱段、锥段、底流口的大小，均小于一级旋流分离器，其中旋流器柱段内直径为主要控制因素。
所述旋流分离器为常规市售产品或如申请号200980145216.4中所述装置结构。
使用时，含汞冶炼烟气从吸收塔1的下方侧壁气体入口进入，并向上流动，氯化汞吸收液从吸收塔顶由塔顶喷淋器喷洒下来，与向上流动的冶炼烟气发生对流传质，烟气中的单质汞与液体中的氯化汞发生反应，生成氯化亚汞（甘汞）。从波利登吸收塔1出来的含甘汞富液，直接进入第一级旋流分离器2中，由旋流分离器2的进料管9进入，做旋转运动并产生离心力，甘汞颗粒受离心力作用被抛向桶壁，沿器壁螺旋下降到底流口。本装置一级旋流分离器2进料管9直接与吸收塔1下端出口相连，吸收塔1的含甘汞富液进入一级旋流分离器2，不需要经过冷却沉淀，为保持整套系统在恒温条件下进行，从一级旋流分离器2的溢流管10出来的贫液，经过加热槽5恒温在42℃之后，进入二级旋流分离器，二级旋流分离器尺寸小于一级旋流分离器，经过二级旋流分离器处理后的贫液通过溢流管进入氯化槽7中被氯气罐8通入的氯气氧化后，无需加热，直接进入吸收塔1，为下一次循环做准备，一级旋流分离器2和二级旋流分离器的底流口出来的甘汞进入收集槽4即是甘汞产品。
本实用新型的有益效果是：
1、不需要添加絮凝剂，波利登产生的是氯化汞悬浮液，原设备需要添加絮凝剂，现在采用本装置，去掉了添加絮凝剂的环节，不考虑絮凝剂的再生问题，不再使用絮凝剂罐，降低了生产成本及设备成本；
2、不需要静置沉淀，原设备添加絮凝剂之后要进行静置沉淀，这里采用两级旋流分离器，一级与二级旋流分离器串联，显著提高系统运行效率；
3、系统在恒温条件下进行，从波利登吸收塔中出来的富液经过第一级旋流分离器之后，经过恒温加热槽恒定温度为42℃，恒定温度为波利登吸收塔中的反应温度，经过第二级旋流分离器后进入氯化系统，不考虑氯化汞再生后溶液的控温问题；
4、系统不产生含汞废气，由于整个系统溶液始终保持恒温，且溶液始终处于流动状态，整个系统环境封闭，不产生含汞废气，对环境无害的同时，减少了操作工人师傅的工作防护费用；
5、提高了甘汞产品纯度，系统中不添加絮凝剂，不需要考虑甘汞产品的再提纯，从第二级旋流分离器分离出的甘汞可以直接作为产品销售，提高了经济效益；
6、减少了占地面积，节省了空间；原设备有絮凝剂槽、沉淀槽等设备，采用本实用新型之后就不再需要这些设备；
7、本装置设计合理，维修方便，设备成本低。
附图说明
图1是本实用新型装置的结构示意图；
图2是本实用新型装置采用两个二级旋流分离器的结构示意图；
图3是本实用新型装置采用的旋流分离器的结构示意图；
1-吸收塔；2-一级旋流分离器；3-二级旋流分离器Ⅰ；4-收集槽；5-加热槽；6-二级旋流分离器Ⅱ；7-氯化槽；8-氯气罐；9-进料管；10-溢流管；11-底流口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的保护范围不局限于所述内容。
实施例1：如图1、3所示，本汞的收集及循环利用装置包括吸收塔1、一级旋流分离器2、二级旋流分离3、收集槽4、加热槽5、氯化槽7、氯气罐8，吸收塔1底部出口与一级旋流分离器2进料管9连通，一级旋流分离器2的溢流管10与加热槽5连通，加热槽5与二级旋流分离器3进料管连通，二级旋流分离器3的溢流管与氯化槽7连通，氯气罐8与氯化槽7连接，氯化槽7通过管道与吸收塔1连接形成回路，一级旋流分离器2、二级旋流分离器的底流口11与收集槽4连通。
使用时，含汞冶炼烟气从吸收塔1的下方侧壁气体入口进入，并向上流动，氯化汞吸收液从吸收塔顶由塔顶喷淋器喷洒下来，与向上流动的冶炼烟气发生对流传质，烟气中的单质汞与液体中的氯化汞发生反应，生成氯化亚汞（甘汞）。从波利登吸收塔1出来的含甘汞富液，直接进入第一级旋流分离器2中，由旋流分离器2的进料管9进入，做旋转运动并产生离心力，甘汞颗粒受离心力作用被抛向桶壁，沿器壁螺旋下降到底流口。本装置一级旋流分离器2进料管9直接与吸收塔1下端出口相连，吸收塔1的含甘汞富液进入一级旋流分离器2，不需要经过冷却沉淀，为保持整套系统在恒温条件下进行，从一级旋流分离器2的溢流管10出来的贫液，经过加热槽5恒温在42℃之后，进入二级旋流分离器，二级旋流分离器尺寸小于一级旋流分离器，经过二级旋流分离器处理后的贫液通过溢流管进入氯化槽7中被氯气罐8通入的氯气氧化后，无需加热，直接进入吸收塔1，为下一次循环做准备，一级旋流分离器2和二级旋流分离器的底流口出来的甘汞进入收集槽4即是甘汞产品。
实施例2：如图2、3所示，本汞的收集及循环利用装置包括吸收塔1、一级旋流分离器2、二级旋流分离器Ⅰ3、收集槽4、加热槽5、二级旋流分离器Ⅱ6、氯化槽7、氯气罐8，吸收塔1底部出口与一级旋流分离器2进料管9连通，一级旋流分离器2的溢流管10与加热槽5连通，加热槽5分别与二级旋流分离器Ⅰ3、二级旋流分离器Ⅱ6的进料管连通，二级旋流分离器Ⅰ3和二级旋流分离器Ⅱ6的溢流管与氯化槽7连通，氯气罐8与氯化槽7连接，氯化槽7通过管道与吸收塔1连接形成回路，一级旋流分离器2、二级旋流分离器Ⅰ3、二级旋流分离器Ⅱ6的底流口与收集槽4连通。
使用时，含汞冶炼烟气从波利登吸收塔1的下方侧壁气体入口进入，并向上流动，氯化汞吸收液从波利登吸收塔顶由塔顶喷淋器喷洒下来，与向上流动的冶炼烟气发生对流传质，烟气中的单质汞与液体中的氯化汞发生反应，生成氯化亚汞（甘汞）。从波利登吸收塔1出来的含甘汞富液，直接进入一级旋流分离器2中，由旋流分离器2的进料管9进入，做旋转运动并产生离心力，甘汞颗粒受离心力作用被抛向桶壁，沿器壁螺旋下降到底流口。本装置一级旋流分离器2的进料管9直接与吸收塔1下端出口相连，吸收塔1出来的含甘汞富液进入一级旋流分离器2中，一级旋流分离器2分离出来的甘汞直接进入甘汞收集罐4中，不需要经过冷却沉淀，为保持整套系统在恒温条件下进行，从一级旋流分离2溢流口出来的贫液在经过恒温加热槽5完成温度补偿之后恒定为42℃，并作为二级旋流分离器Ⅰ3、二级旋流分离器Ⅱ6的母液，将再次进行甘汞的分离，二级旋流分离器是二级旋流分离器Ⅰ3、二级旋流分离器Ⅱ6并联，它们的尺寸一致但都小于一级旋流分离器2，经过二级旋流分离器之后的贫液进入氯化槽7中被氯气氧化，氯气由氯气罐8提供，二级旋流分离器的贫液在氯化罐中将部分剩余甘汞氧化为氯化汞，并调节氯化汞溶液浓度浓度至3.0g/L，一级旋流分离器后已经进行过温度补偿，此处无需加热，直接进入波利登吸收塔1，为下一次循环做准备，两个二级旋流分离器底流口出来的甘汞进入收集槽4即是甘汞产品。
Claims (3)
1.一种汞的收集及循环利用装置，其特征在于：包括吸收塔（1）、一级旋流分离器（2）、二级旋流分离器、收集槽（4）、加热槽（5）、氯化槽（7）、氯气罐（8），吸收塔（1）底部出口与一级旋流分离器（2）的进料管（9）连通，一级旋流分离器（2）的溢流管（10）与加热槽（5）连通，加热槽（5）与二级旋流分离器进料管连通，二级旋流分离器溢流管与氯化槽（7）连通，氯气罐（8）与氯化槽（7）连接，氯化槽（7）通过管道与吸收塔（1）连接形成回路，一级旋流分离器（2）、二级旋流分离器的底流口（11）与收集槽（4）连通。
2.根据权利要求1所述的汞的收集及循环利用装置，其特征在于：二级旋流分离器有2个。
3.根据权利要求1或2所述的汞的收集及循环利用装置，其特征在于：二级旋流分离器的尺寸小于一级旋流分离器。
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| CN110029236A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-07-19 | 昆明理工大学 | 一种含汞尾气中单质汞气固分离方法及系统 |
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