一種堆浸-沉淀穩定化處理含汞尾渣的方法
【專利摘要】本發明屬于環境保護領域，由于有色金屬冶煉行業產出的含汞尾渣無法有效的處理，對環境帶來嚴重的潛在污染危害，本發明提供了一種采用堆浸-沉淀穩定化處理含汞尾渣的方法。該方法采用硫代硫酸鹽溶液作為堆浸液對含汞尾渣進行堆浸，采用循環噴淋的堆浸方式得到浸出液，得到的浸出液匯集至分解池中，在自然條件下，使汞的硫代硫酸鹽絡合物分解沉淀為穩定的硫化汞，分解后的浸出液繼續返回堆浸步驟作為堆浸液使用。由于含汞尾渣中呈遷移態的汞最終被轉化至高穩定性、低溶解度、低毒性的硫化汞沉淀，實現了含汞尾渣中汞的穩定化，可有效降低含汞尾渣中汞對環境的污染危害。
【專利說明】一種堆浸-沉淀穩定化處理含汞尾渣的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環境保護領域，具體涉及一種堆浸-沉淀穩定化處理含汞尾渣的方法。
【背景技術】
[0002]汞及其化合物大多數是一種高毒性物質，為此，在涉及含汞的廢氣、含汞的廢水均設定了嚴格的排放標準，以避免汞對環境和人體的危害。
[0003]為防止汞對大氣的污染，目前凈化汞蒸氣常用吸收法、吸附法、氣相反應法、冷卻法和聯合凈化法。對于典型的含汞固體廢物如廢舊熒光燈管、廢電池、廢溫度計等，多集中收集后采用焙燒-冷凝法處理。在汞的冶煉過程、含汞材料的加工、使用過程和含汞固體廢物的回收處理過程中也產出含汞量高的水封和洗滌水，對此常采用鐵屑或鋁屑還原法、化學沉淀法、離子交換法和活性炭吸附法等處理。上述工藝的采用，有效地降低了汞對環境的危害。
[0004]如專利號為200420082423.4的中國專利提供了一種含汞廢渣的處理裝置，將含汞的廢熒光燈管在密閉設備內加熱，使汞蒸發為汞蒸氣，再冷凝回收金屬汞。專利號為200420082125.5的中國專利提供了一種用于含汞廢渣處理的加熱爐，采用一種密閉的加熱爐，將含汞廢渣經過加熱蒸發脫除汞。申請號為201310671649的中國專利公開了一種廢汞觸媒氯化汞回收工藝，在干餾爐內通過加熱、冷凝以同時回收氯化汞和活性炭。 [0005]除此之外，有色金屬冶煉行業產出的含汞尾渣也是汞污染的重要來源。如在金礦的開采和冶煉過程中，由于歷史原因，在某些地區使用混汞法提取黃金，汞的應用導致大量含汞尾渣的產出。另外，在采用氰化法提取金的冶煉流程中，由于部分金礦原礦中汞品位較高，經氰化處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暫無有效方法處理。
[0006]大量含汞尾渣的存在，對環境帶來嚴重的潛在污染危害。但由于其量大，地點偏遠，受交通因素、成本因素的限制，大量含汞尾渣無法有效的采用成熟的焙燒-冷凝法處理。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是為了去除含汞尾渣對環境帶來嚴重的潛在污染危害，提供一種堆浸-沉淀穩定化處理含汞尾渣的方法，該方法操作簡單，處理成本低，采用堆浸方式浸出，在自然條件下分解，使含汞尾渣中呈遷移態的汞最終被轉化為高穩定性、低溶解度、低毒性的硫化汞沉淀，有效實現了含汞尾渣中汞的穩定化。
[0008]為實現上述目的，本發明采用的技術方案為:
[0009]一種堆浸-沉淀穩定化處理含汞尾渣的方法，包含如下步驟:
[0010]1、采用硫代硫酸鹽溶液作為堆浸液，對含汞尾渣進行循環噴淋堆浸，循環噴淋次數為使含汞尾渣中的可遷移態汞含量為< 5mg/kg，反應得到的汞的硫代硫酸鹽絡合物進入到浸出液中；
[0011]其中，所述的硫代硫酸鹽溶液的濃度為10~20g/L ；
[0012]所述硫代硫酸鹽為硫酸硫酸鈉和/或硫代硫酸銨；
[0013]所述硫代硫酸鹽溶液的噴淋強度為10~30L/m2.h ；
[0014]2、將浸出液匯集，在自然條件下，通過日光中紫外和可見光以及空氣中所含的氧氣和二氧化碳的共同作用，使浸出液中汞的硫代硫酸鹽絡合物分解，得到硫化汞沉淀和汞含量< 0.3mg/L的分解后的浸出液；
[0015]3、分解后的浸出液經補足硫代硫酸鹽后返回步驟I作為堆浸液循環使用。
[0016]本發明的原理為:汞在含汞尾渣中以多種形態存在，其中呈遷移態的汞對地下水體、植物生長危害最大。本發明利用汞與硫代硫酸根能形成穩定的絡合物的性質，采用硫代硫酸鹽溶液絡合浸出含汞尾渣，使含汞尾渣中呈遷移態的汞被有效浸出，極大降低了含汞尾渣在后續堆存過程中對環境的危害。經堆浸后，汞以硫代硫酸鹽絡合物的形式進入浸出液，浸出液在自然條件下分解，通過自然日光中紫外和可見光以及空氣中所含的氧氣和二氧化碳的共同作用，可促使硫代硫酸根自然分解產生高活性的硫，最終汞與硫代硫酸根的絡合物轉化為溶解度很小的硫化汞沉淀。從而將對環境危害大的呈遷移態的汞轉化為溶解度很小、危害小的硫化汞。
[0017]本發明的優點為:
[0018]1、本發明所提供的方法操作簡單，采用堆浸方式浸出；處理成本低，通過自然光照以及空氣中所含的氧氣和二氧化碳將汞的硫代硫酸鹽絡合物分解，無需額外的設備或物料進行處理。
[0019]2、含汞尾渣中呈遷移態的汞最終被浸出并轉化至高穩定性、低溶解度、低毒性的硫化汞沉淀，實現了含汞尾渣中汞的穩定化收集保存，可有效降低含汞尾渣中汞對環境的污染危害；而且本發明不產生對環境有害的廢氣、廢水，方法環保。
【具體實施方式】
[0020]如下實施例僅為了進一步說明本發明，而不是限制本發明的保護范圍。
[0021]含汞尾渣為黃金礦山氰化尾渣，其中總汞量為1570mg/kg，采用lmol/L乙酸鈉溶液(加入冰乙酸調整pH為5)浸出測定該氰化尾洛中可遷移態的萊為706.5mg/kg。
[0022]所用試劑為工業品。
[0023]實施例1
[0024]采用濃度為20g/L的硫代硫酸鈉溶液作為堆浸液對含汞尾渣進行堆浸，噴淋強度為10L/m2.1ι,經12h循環噴淋,取樣分析,含萊尾洛中剩余可遷移態萊為3.8mg/kg,浸出液中萊含量為1.2g/L ；
[0025]將堆浸后的尾渣堆存；將浸出液匯集至分解池，在自然條件下，通過日光中紫外和可見光以及空氣中所含的氧氣和二氧化碳的共同作用，經48h分解，浸出液中汞的含量降至0.2mg/L，浸出液中99.98%的汞轉化為硫化汞沉淀。
[0026]實施例2
[0027]采用濃度為10g/L的硫代硫酸銨溶液作為堆浸液對含汞尾渣進行堆浸，噴淋強度為30L/m2.h,經24h循環噴淋,取樣分析,含萊尾洛中剩余可遷移態萊為4.2mg/kg,浸出液中萊含量為1.lg/L ；
[0028]將堆浸后的尾渣堆存；將浸出液匯集至分解池，在自然條件下，通過日光中紫外和可見光以及空氣中所含的氧氣和二氧化碳的共同作用，經72h分解，浸出液中汞的含量降至0.3mg/L，浸出液中99.97%的汞轉化為硫化汞沉淀；
[0029]將分解后的浸出液加入硫代硫酸銨，使溶液中硫代硫酸銨濃度為10g/L后，溶液返回堆浸步驟作為堆浸液使用。
[0030]實施例3
[0031]采用濃度為10g/L的硫代硫酸銨和濃度為10g/L的硫代硫酸鈉混合溶液對含汞尾渣進行堆浸，噴淋強度為20L/m2 *h，經12h循環噴淋堆浸，取樣分析含汞尾渣中剩余可遷移態汞為3.5mg/kg，浸出液中汞含量為1.2g/L ；
[0032]將堆浸后的尾渣堆存；將浸出液匯集至分解池，在自然條件下，通過日光中紫外和可見光以及空氣中所含的氧氣和二氧化碳的共同作用，經48h分解，浸出液中汞的含量降至0.3mg/L，浸出液中99.97%的汞轉化為硫化汞沉淀。
[0033]實施例4
[0034]采用濃度為6g/L的硫代硫酸銨和濃度為9g/L的硫代硫酸鈉混合溶液對含汞尾渣進行堆浸，噴淋強度為 15L/m2 *h，經18h循環噴淋堆浸，取樣分析含汞尾渣中剩余可遷移態汞為5.0mg/kg，堆浸液中汞含量為1.0g/L ；
[0035]將堆浸后的尾渣堆存；將堆浸液匯集至分解池，在自然條件下，通過日光中紫外和可見光以及空氣中所含的氧氣和二氧化碳的共同作用，經60h分解，堆浸液中汞的含量降至0.2mg/L,堆浸液中99.98%的萊轉化為硫化萊沉淀；
[0036]將分解后的浸出液加入硫代硫酸銨和硫代硫酸鈉，使溶液中硫代硫酸銨濃度為6g/L、硫代硫酸鈉溶液濃度為9g/L后，返回堆浸步驟作為硫代硫酸鹽混合溶液堆浸液使用。
【權利要求】
1.一種堆浸-沉淀穩定化處理含汞尾渣的方法，其特征在于，包含如下步驟: (1)采用硫代硫酸鹽溶液作為堆浸液，對含汞尾渣進行循環噴淋堆浸，反應得到的汞的硫代硫酸鹽絡合物進入到浸出液中； (2)將浸出液匯集，在自然條件下，使汞的硫代硫酸鹽絡合物分解，得到硫化汞沉淀和分解后的浸出液。
2.根據權利要求1所述的一種堆浸-沉淀穩定化處理含汞尾渣的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，分解后的浸出液，經補足硫代硫酸鹽后返回步驟(1)作為堆浸液循環使用。
3.根據權利要求1所述的一種堆浸-沉淀穩定化處理含汞尾渣的方法，其特征在于，步驟(I)所述硫代硫酸鹽溶液的濃度為10~20g/L。
4.根據權利要求1或2所述的一種堆浸-沉淀穩定化處理含汞尾渣的方法，其特征在于，步驟(1)所述硫代硫酸鹽為硫酸硫酸鈉和/或硫代硫酸銨。
5.根據權利要求1所述的一種堆浸-沉淀穩定化處理含汞尾渣的方法，其特征在于，步驟(I)所述硫代硫酸鹽溶液的噴淋強度為10~30L/m2.h。
6.根據權利要求1所述的一種堆浸-沉淀穩定化處理含汞尾渣的方法，其特征在于，步驟(I)中所述硫代硫酸鹽溶液的循環噴淋次數為:使含汞尾渣中的可遷移態汞含量≤5mg/kg .
【文檔編號】C22B7/04GK104032138SQ201410246647
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月5日 優先權日:2014年6月5日
【發明者】謝鋒, 暢永鋒, 路殿坤, 韓超, 張廷安 申請人:東北大學