一種工業用汞制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬冶煉技術領域，具體涉及一種工業用汞制備方法。
【背景技術】
[0002]汞是化學元素，元素周期表第80位，俗稱水銀，元素符號Hg，在化學元素周期表中位于第6周期、第IIB族，是常溫常壓下唯一以液態存在的金屬(從嚴格的意義上說，鎵(符號Ga，31號元素)和銫(符號Cs，55號元素)在室溫下(29.76°C和28.44°C )也呈液態)。汞是銀白色閃亮的重質液體，化學性質穩定，不溶于酸也不溶于堿。汞常溫下即可蒸發，汞蒸氣和汞的化合物多有劇毒(慢性)。汞使用的歷史很悠久，用途很廣泛。在中世紀煉金術中與硫磺、鹽共稱煉金術神圣三元素。
[0003]汞最常用的應用是造工業用化學藥物以及在電子或電器產品中獲得應用。汞還用于溫度計，尤其是在測量高溫的溫度計，隨著工業的發展，汞還被用于制造日光燈、水銀開關、殺蟲劑、生產氯和氫氧化鉀的過程中、防腐劑、在一些電解設備中充當電極、電池和催化劑，應用越來越廣泛。
[0004]傳統煉汞技術采用的是濕法煉汞(浮選精礦-蒸餾爐工藝)，如圖1所示，含汞原礦石需經兩破一磨后，再進行一粗一精三掃浮選得到精礦后方能入爐冶煉，同時采用的是靜態蒸餾爐以及傳統除塵冷凝工藝技術，這種技術主要有三個缺點:1、投資成本高，汞含汞原礦石回收率低；單爐處理能力160t/(m2.d)，汞含汞原礦石回收率83.10%,電耗35.4-45.7kwh/噸礦，水耗4.2-4.5噸/噸礦，藥耗217g/噸礦；2、生產過程中高溫粉塵產生揚塵，影響環境和工作條件；3、入爐礦物粒度要求O?6mm，礦物處理過程復雜，導致汞制備效率低且成本高。
【發明內容】
[0005]本發明意在提供一種工業用汞制備方法，以解決現有技術中礦物處理過程復雜，導致汞制備效率低且成本高的問題。
[0006]專利方案:一種工業用未制備方法，包括以下步驟:
[0007]a)粉碎:將含汞原礦石先經顎式破碎機，再經圓錐破碎機，經兩級破碎得粉碎的含未原礦石；
[0008]b)篩分:將a)步驟得到的含汞原礦石送至振動篩中篩分后，制得粒度O?13mm的含未原礦石；
[0009]c)還原制備:先將步驟b)中制得的粒度O?13mm的含未原礦石從雙層單稀相流態化焙燒爐頂部投入爐內，再投入粒度為O?8_的粉煤，且粉煤與含汞原礦石質量份數比為8?8.5:100,的，同時，由雙層單稀相流態化焙燒爐下部送入的空氣鼓吹成沸騰狀，當粉煤燃燒加熱到750度時，含汞原礦石經加溫脫汞后成爐渣，從爐底部排出送到堆渣場；同時，雙層單稀相流態化焙燒爐產出的含汞、含塵爐氣，從爐子頂部被抽出；
[0010]d)除塵冷凝制汞:步驟c)中的含汞、含塵爐氣被依次通過一段旋風收塵器、二段旋風收塵器、高溫電除塵器進入文氏管除塵器，得汞、汞炱以及含汞煙氣；
[0011]e)冷凝含汞煙氣:文氏管除塵器得出的含汞煙氣再依次進入旋風收汞器、熱交換器及洗滌塔冷凝收汞系統，得汞、汞炱以及冷凝后的含汞煙氣；
[0012]f)凈化:冷凝后的含汞煙氣進入含有凈化液的凈化塔，且凈化液含軟錳礦20?25g/L，硫酸20?30g/L，用硫酸錳礦法凈化含汞煙氣，得廢氣、硫酸汞溶液，當硫酸汞溶液濃度達到200g/m3時，加鐵肩置換，生成硫酸亞鐵溶液和汞；廢氣通過活性炭過濾室吸附過濾，當廢氣含汞小于1.0mg/m3時，經排風機送入煙囪排入大氣；
[0013]g)收塵:將步驟a)_f)中產生的粉塵及步驟c)中的爐渣送到堆渣壩，將步驟a)-f)中產生的廢水經加堿中和處理后通過循環池循環利用，循環池底的沉淀泥與活性炭室的廢活性炭，清理或更換后返回雙層單稀相流態化焙燒爐內焙燒。
[0014]本發明的有益效果:
[0015]步驟d)含汞含塵爐氣被依次通過一段旋風收塵器、二段旋風收塵器、高溫電除塵器進入文氏管除塵器，含汞含塵爐氣溫度急劇降低，絕大部分煙塵與硫離子被循環水帶走，同時促使了汞蒸氣快速凝聚成霧狀，在負壓作用下，進入后面的冷凝設備。
[0016]步驟e)文氏管除塵器出來的含汞煙氣進入旋風收汞器、熱交換器及洗滌塔冷凝收汞系統，進一步冷凝煙氣中的汞蒸氣，以提高金屬汞的回收率。
[0017]步驟e)中旋風收汞器為旋風除塵器，文中如此稱呼是為了方便區分。
[0018]本發明采用的雙層單稀相流態化焙燒爐為內溢流錐形床結構，與現有外溢流直筒床結構的單層雙稀相流態化焙燒爐相比，能有效降低熱耗，降低含汞原礦石加工費用，提高單位床面含汞原礦石處理能力。
[0019]與現有技術相比:
[0020](I)現有技術中，兩破一磨后，再進行一粗一精三掃浮選得到粒度6mm以下的精礦后方能入爐冶煉，雙層單稀相流態化焙燒爐的引入，使得使入爐含汞原礦石粒度由6mm以下擴大到13mm以下，降低原料制備電能消耗和破礦設備材料損耗，同時提高單位床面含汞原礦石處理能力，而本發明只需兩次破碎篩選制得粒度13_以下的含汞原礦石后即可入爐，礦物處理過程簡單，提高了汞制備效率，降低了成本。
[0021](2)現有技術中采用二段漩渦除塵，而本發明新增高溫電除塵器，能最大限度地除去煙塵，以提高汞的回收率和活汞率，減少汞炱的生成，從而減少汞炱二次處理的電能消耗。
[0022](3)現有技術采用普通冷凝系統，本發明新引入文氏管，能快速凝聚霧狀汞滴并降溫，從而進一步提高汞的回收率。
[0023]進一步，步驟c)_f)中得到的汞炱經過水力旋流器除塵制得汞。水力旋流器占地面積小、價格便宜，處理量大，分離效率高，可獲得純度高的汞，降低成本。
[0024]進一步，步驟d)中一段旋風收塵器、二段旋風收塵器內的氣壓為_2000Pa，步驟e)中旋風收汞器內的氣壓為-SOOPa ;步驟e)中旋風收汞器內的氣體流速不宜過大，以使小顆粒汞珠在離心力的作用下，借助碰撞匯集成大顆粒汞珠而被收集，從而提高收汞效率。
[0025]進一步，步驟d)中經過一段旋風收塵器、二段旋風收塵器、高溫電除塵器產生的一段塵、二段塵、電塵經過雙軸粉塵加濕攪拌機濕法除灰后，將塵渣送到堆渣壩。雙軸加濕攪拌機是一種新型的干灰加濕設備，在濕法除灰系統中，能將干灰均勻加濕攪拌成理想的物料狀態，杜絕揚塵，解決了高溫粉塵揚塵問題，大大減小了煉汞過程中對環境的污染。
[0026]進一步，步驟b)中振動篩篩分后粒度大于13mm的含汞原礦石再次進入步驟a)，直至粒度達到O?13mm。提高含未原礦石的利用率。
[0027]進一步，步驟c)中的O?8mm的粉煤由以下步驟制成:
[0028]I)篩分:將原煤投入振動篩中，得粒度O?8mm的粉煤和大于8mm的粉煤；
[0029]2)儲存:將粒度O?8_的粉煤放至給煤倉中，生產時使用螺旋給煤機輸送粉煤；
[0030]3)粉碎:將步驟I)中大于8_的粉煤經錘式破碎機粉碎后，再進入步驟I)，直至粒度達到O?8mm。提高含粉煤的利用率。
【附圖說明】
[0031]圖1為現有技術中汞制備工藝的流程框圖；
[0032]圖2為本發明實施例中的汞制備工藝的流程框圖。
【具體實施方式】
[0033]下面通過【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明:
[0034]實施例基本如圖2所示:
[0035]本方案中的一種工業用汞制備方法，包括以下步驟:
[0036]a)粉碎:將含汞原礦石先經顎式破碎機，再經圓錐破碎機，經兩級破碎得粉碎的含未原礦石；
[0037]b)篩分:將a)步驟得到的含汞原礦石送至振動篩中篩分后，制得粒度O?13mm的含未原礦石；
[0038]c)還原制備:先將步驟b)中制得的粒度O?13mm的含未原礦石從雙層單稀相流態化焙燒爐頂部投入爐內，再投入粒度為O?8_的粉煤，且粉煤與含汞原礦石質量份數比為8.4:100,的，同時，由雙層單稀相流態化焙燒爐下部送入的空氣鼓吹成沸騰狀，當粉煤燃燒加熱到750度時，含汞原礦石經加溫脫汞后成爐渣，從爐底部排出送到堆渣場；同時，雙層單稀相流態化焙燒爐產出的含汞、含塵爐氣，從爐子頂部被抽出；
[0039]d)除塵冷凝制汞:步驟c)中的含汞、含塵爐氣被依次通過一段旋風收塵器、二段旋風收塵器、高溫電除塵器進入文氏管除塵器，得汞、汞炱以及含汞煙氣；
[0040]e)冷凝含汞煙氣:文氏管除塵器得出的含汞煙氣再依次進入旋風收汞器、熱交換器及洗滌塔冷凝收汞系統，得汞、汞炱以及冷凝后的含汞煙氣；
[0041]f)凈化:冷凝后的含汞煙氣進入含有凈化液的凈化塔，且凈化液含軟錳礦20?25g/L，硫酸20?30g/L，用硫酸錳礦法凈化含汞煙氣，得廢氣、硫酸汞溶液，當硫酸汞溶液濃度達到200g/m3