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《鋅冶煉中汞的回收利用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、.鋅冶煉中汞的控制王輝肖康（株洲冶煉集團股份有限公司）汞是一種毒性極強的環(huán)境污染物，能在大氣中存在并能長距離遷移，已經(jīng)被定義為全球性污染物。因此，如何預(yù)防、控制和解決汞污染問題，是一項具有全球意義的重要任務(wù)。工業(yè)實踐表明：有色金屬冶煉工業(yè)，特別是鋅冶煉業(yè)，是一個重要的大氣汞污染源。西方發(fā)達國家在煉鋅過程中有嚴(yán)格的污染物控制措施，大氣汞污染得到了有效的遏制。但在我國，大多數(shù)鋅冶煉企業(yè)沒有進行煙氣汞的回收。據(jù)國際鉛鋅研究小組(ILZSG)統(tǒng)計：2010年全球精煉鋅產(chǎn)量達1276.4萬噸，而我國2010年精鋅總產(chǎn)量占到了三分之一以上。雖然我國的鋅
2、產(chǎn)量連續(xù)19年位居世界第一，但相關(guān)的汞污染防治研究卻相對滯后。近年來我國鋅冶煉向大氣排汞的問題已經(jīng)引起了國際爭議，而且冶煉過程中排放的汞對局部生態(tài)系統(tǒng)會產(chǎn)生重要影響，因此鋅冶煉過程中釋放汞所造成的環(huán)境問題已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注和重視。1汞的來源及其走向現(xiàn)在世界上的鋅冶煉廠所處理的礦物原料，90％以上是硫化鋅精礦，其次是氧化鋅礦以及其他二次含鋅物料。硫化鋅精礦通常含有微量的汞，主要以辰砂的形態(tài)存在。株冶曾經(jīng)對進廠硫化鋅精礦進行過普查，各礦山產(chǎn)鋅精礦含汞波動范圍在＜0.0001～0.0345%，平均含汞0.0044%。我國廣東省和西北地區(qū)產(chǎn)鋅
3、精礦含汞尤高，如廣東凡口鉛鋅礦產(chǎn)鋅精礦含汞0.022%、廣東樂昌礦產(chǎn)鋅精礦含汞0.0345%，陜西鳳縣產(chǎn)鋅精礦含汞0.012%。進口鋅精礦平均含汞0.0031%。從硫化鋅精礦中提取金屬鋅的冶煉方法分火法和濕法兩種，濕法也叫電解法。兩種方法的共同之處在于，他們都需要氧化步驟（焙燒或燒結(jié)），以便除去硫化鋅原料中的硫；他們都需要還原步驟（電解、鼓風(fēng)爐熔煉、電熱熔煉或豎罐處理），以便把氧化鋅還原為金屬形態(tài)；他們都需要精煉步驟，以便將雜質(zhì)除去，得到高純鋅錠。世界上大多數(shù)鋅冶煉廠首先采用流態(tài)化焙燒爐對微細的硫化鋅精礦進行流態(tài)化焙燒，將精礦中硫化鋅氧化為
4、氧化鋅以便下一步處理，同時產(chǎn)出高濃度的二氧化硫煙氣送硫酸工序制取硫酸。其反應(yīng)為ZnS+1.5O2==ZnO+SO2………………………………⑴鋅精礦流態(tài)化焙燒就是在高溫下（800～1150℃）利用具有一定氣流速度的空氣自下而上通過爐內(nèi)礦層，使固體顆粒被吹動，相互分離而呈懸浮狀態(tài)，達到固體顆粒（鋅精礦）與氣體氧化劑（空氣）的充分接觸，以利化學(xué)反應(yīng)的進行。在電鋅廠，焙砂產(chǎn)物經(jīng)浸出、凈化、電解、鑄型等工序制成鋅錠。在焙燒條件下，硫化鋅精礦中的辰砂（HgS）與其他硫化物不同，辰砂直接生成金屬汞，而不是氧化物和硫酸鹽。其反應(yīng)為HgS+O2==Hg+SO
5、2…………………………………⑵工業(yè)實踐表明：進入焙燒爐的混合硫化鋅精礦通常含有0.001～0.02%的汞。在高溫冶煉過程中，爐料中的汞幾乎全部會轉(zhuǎn)變成金屬汞蒸汽進入煙氣中。30～40%來自焙燒過程的汞會冷凝，或與煙氣中的其他成分重新化合，形成不溶于水的化合物。在煙氣進入硫酸車間之前，這種汞粒子或汞化合物會在常規(guī)氣體凈化和冷卻裝置中分離出來，進入污酸渣。60～70%的汞蒸汽會以金屬蒸汽形態(tài)通過常規(guī)氣體冷卻和凈化系統(tǒng)。如果不采取進一步措施，這部分汞蒸汽將被硫酸捕集或進入大氣中。這種...硫酸不能用于其主要的應(yīng)用領(lǐng)域，即生產(chǎn)化肥。近年來，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
6、變得越來越嚴(yán)格。硫酸中汞含量可接受的上限是1克/噸，而現(xiàn)在許多用戶要求的上限是0.5克/噸。2鋅冶煉煙氣除汞方法為了保護環(huán)境和獲得高品質(zhì)硫酸，必須對焙燒煙氣中的汞進行控制和回收。汞的回收有許多方法，采用得最多的是波利頓—挪威鋅法。它將汞捕集到甘汞溶液（氯化汞）中，然后再將氣體轉(zhuǎn)化成三氧化硫送去制硫酸。奧托昆普脫汞法是用熱硫酸分三段洗滌爐氣，此工藝的腐蝕極為嚴(yán)重，維修費用十分昂貴。另外一些脫汞法允許汞先留在硫酸中，然后再加以去除。波利頓法對于低濃度汞十分有效：酸被稀釋到75％后，加入硫代硫酸鈉，使汞以硫化汞的形式沉淀下來。安中冶煉廠和韶冶用碘
7、化鉀沉汞（由于日本的法規(guī)嚴(yán)格，此工藝分成兩段），三井的彥島冶煉廠則用鋁沉淀汞。實施任何脫汞的工藝都將增加生產(chǎn)成本，但一般說來不是特別高，大約1～5美元/噸鋅。挪威鋅的方法是增幅最小的。⑴直接冷凝法。它適合含汞特別高的鋅精礦，如我國葫蘆島鋅廠曾采用這種方法處理含汞0.1%的鋅精礦。冶煉煙氣經(jīng)電除塵器后，溫度降到50～300℃，煙氣汞濃度為300-500毫克/立方米。先進入第一洗滌塔，吸取大部分塵埃并把溫度降到58～60℃，再送入石墨氣液間冷器，80%的汞蒸氣在此冷凝成液汞和汞炱，煙氣溫度降到30℃以下，然后進入洗滌塔，進一步脫去金屬汞和汞炱后
8、，送入制酸煙氣系統(tǒng)，處理后煙氣含汞量為50毫克/立方米，凈化率為80～90%。⑵碘絡(luò)合－電解法。韶關(guān)冶煉廠曾采用碘絡(luò)合－電解法回收汞，其工藝分為吸收和電解兩部分。吸收工藝是將凈化
