一種廢汞觸媒中活性炭循環回收利用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢汞觸媒中活性炭回收利用技術領域，尤其是一種廢汞觸媒中活性炭循環回收利用方法。
【背景技術】
[0002]由于我國石油資源短缺，煤炭資源豐富，電石法生產的PVC占主要分額，約占PVC總量的70%。氯化汞觸媒(俗稱汞觸媒)作為電石法生產PVC中乙炔和氯化氫氣體合成氯乙烯(VCM)的催化劑，是以活性炭作載體、氯化汞為活性物質，將氯化汞負載于活性炭表面。汞觸媒在使用一定時間后，其活性下降需進行更換，更換下來的廢汞觸媒，一般含氯化汞2%?5%左右，將其排放在環境中依然會造成環境的嚴重污染，為此，將廢汞觸媒進行處理之后再進行排放成為了涉汞生產企業關注的焦點；在現有技術中，有研究者將廢汞觸媒進行處理后，回收汞的同時也回收廢汞觸媒中的活性炭，并將活性炭返回至廢汞觸媒生產加工過程中，進而降低對廢汞觸媒的制造成本，降低廢棄物的排放量，進而節約了成本和降低了環境污染。
[0003]但由于廢汞觸媒中的活性炭其失活原因之一就是活性炭的表面遭受到覆蓋，使得活性炭的比表面積降低，導致活性炭的吸附能力降低，進而造成汞觸媒的氯化汞成分揮發、散失，使得汞觸媒喪失活性后成為廢汞觸媒；而如上所述，汞觸媒是用于聚氯乙烯的制備工藝中作為催化劑的，而聚氯乙烯(PVC)具有優異的耐熱性、耐磨性、抗化學腐蝕性等特點，當在生產過程中，聚氯乙烯將會覆蓋在汞觸媒的表面，進而使得氯化汞揮發之后，聚氯乙烯就覆蓋在活性炭的表面，甚至流露到活性炭的空隙之中，堵塞活性炭的空隙，進而造成活性炭的活性喪失，為此，在將活性炭回收利用的同時，需要對活性炭進行處理之后，使得活性炭空隙或者表面的PVC成分消失，才能使得回收利用的活性炭的活性得到增強，進而有助于制備的新的汞觸媒的活性提高；為此，有大量的研究者從事于該技術的研究，如專利號為201410034603.3的《一種回收利用廢汞觸媒的方法》將廢汞觸媒加入水中，控制溫度70°C?95°C，攪拌下熱溶預處理，調節pH值I?3，經1min?60min超聲處理后趁勢過濾，或在超聲場中過濾，使從活性炭表面脫離的氯化汞和磷、硫雜質與活性炭及時分離。過濾后，得到的活性炭經洗滌、篩分，用于汞觸媒的制備；得到的含汞濾液，控制溫度50°C?900C，加入中和劑調節pH值至6?8，反應30min?90min，溶液中萊離子完全轉化成氧化萊沉淀，汞觸媒中毒物磷、硫仍保留于溶液中。該方法雖然在一定程度上提高了活性炭的活性成分，但是卻難以將活性炭的空隙達到完全的裸露，進而造成活性炭的活性成分依然不能最大化；并且在處理過程中還會產生大量的廢液排放，進而造成環境的污染；再如專利號為201210287604.X的《廢活性炭汞觸媒回收工藝》，廢活性炭汞觸媒回收工藝，它包括以下步驟:a、將廢活性炭汞觸媒經振動篩除去殘渣；b、將上述經過除去殘渣的廢活性炭汞觸媒作為活性炭原料，以后的工藝和用新的活性炭生產汞觸媒的工藝一樣；該工藝僅僅是將活性炭中的可物理性脫離的成分脫離掉，并沒有使得活性炭空隙以及粘附在活性炭表面的化學成分脫離掉，進而造成活性炭的活性情況依然難以保證；再如專利號為201410741444.0的《一種從廢汞觸媒多組分中環保回收汞和活性炭的設備及回收方法》是將物料上到鏈條輸送機上的物料槽；對滿載的物料槽進行電還原；超聲波振蕩器清洗；同時第二個物料槽進入電還原工位、電還原；卸料、返回；物料進入活性炭再生裝置，產生出再生活性炭；定期打開放汞閥。該方法其能耗較低，工藝操作復雜，并且也難以將PVC吸附劑消除掉，導致活性炭的活性能力難以得到全面的提高。
[0004]可見，在現有技術中的上述工藝，對于活性炭的回收處理工藝中，均存在著難以將PVC材料從活性炭的空隙中裸露出來，進而導致回收利用的活性炭的空隙內依然存在著填充的狀態，使得活性炭的活性難以得到提高，并且現有技術中對于處理之后產生的廢液未做進一步的處理，使得廢液的排放量較大，溶液造成環境的污染，而且處理回收過程中的能耗較大，工藝流程較為復雜，造成回收利用成本較高。
【發明內容】
[0005]為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明提供一種廢汞觸媒中活性炭循環回收利用方法。
[0006]具體是通過以下技術方案得以實現的:
[0007]—種廢汞觸媒中活性炭循環回收利用方法，包括以下步驟:
[0008](I)將廢汞觸媒加入水中，并采用超聲處理器處理10-30min后，調整溫度為110-130°C攪拌處理10-30min，再調整pH值為3.5-4.3，再將其置于超聲過濾器中，過濾處理，獲得濾餅與濾液；
[0009](2)將濾餅經過洗滌、篩分處理后，再將其置于溫度為850-900°C的蒸餾爐中蒸餾處理20-30min，獲得活性炭，用于汞觸媒的制備；將濾液的溫度調整為70_85°C，調整pH值為6.9-7.3，反應處理10-25min，再將其置于超聲過濾器中，過濾處理，獲得含汞濾餅與廢液；
[0010](3)將含汞濾餅用于汞觸媒的制備，將廢液與水按照質量比為(3-5):(0.9-1.3)混合后，再將其用于步驟I)與廢汞觸媒混合循環使用，待最終的廢液中的汞含量低于
0.01%時，將其濃縮處理后送入含磷肥料的生產工藝進行肥料的生產。
[0011]所述的廢汞觸媒，其與水的混合比，以質量比計為1:(5-7)。
[0012]所述的超聲處理器，其采用超聲處理的頻率為10-3000HZ。
[0013]所述的超聲過濾器，其在過濾過程中采用的超聲頻率為25-47HZ。
[0014]所述的步驟I)，其調整pH值采用的是碳酸鈉、碳酸氫鈉固體或者液體。
[0015]所述的步驟2)其調整pH值采用的是磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉。
[0016]與現有技術相比，本發明的技術效果體現在:
[0017]通過將廢汞觸媒先與水混合后，再將其采用超聲處理器處理，調整pH值，再將其在超聲環境下過濾，進而使得活性炭空隙中的PVC成分得到超聲處理脫落，并將其脫落到溶液中；再將其經過洗滌、篩分處理后，使得裸露在活性炭表面的PVC成分以及其他雜質得到脫離，再將其置于溫度為850-900°C下煅燒處理，進而使得活性炭的縫隙得到全面的裸露，進而增強了活性炭的活性，再將其用于汞觸媒的制備，降低汞觸媒制備成本，也降低了廢汞觸媒排放污染環境的概率。
[0018]本發明尤其是經過將濾液進行pH調整反應，并在超聲過濾器中過濾處理，使得濾液中的含汞成分在中性環境中沉淀下來，其他雜質溶解在濾液中，進而達到分離出含汞成分，并將含汞成分用于汞觸媒的制備，降低了汞觸媒制備的成本，也降低了環境污染率；
[0019]并且，本發明進一步的將廢液進行返回處理，使得廢液中的磷、硫等成分得到富集，汞成分的相對含量得到降低，進而使得汞成分在后續的排放過程中得到不斷的降低和減少，進而待其將其到0.01%以下時，再將其用于含磷肥料的生產，進而降低了廢液的排放量，增加了工藝的產品附加值，提高了工藝的附加利潤，降低了對廢汞觸媒回收活性炭的處理成本，也降低了汞成分排放在環境中的污染率。
[0020]本發明進一步的將上述方案制備的活性炭進行活性實驗的處理，將其對有色物質的吸收和新鮮的活性炭以及專利號為201410034603.3的《一種回收利用廢汞觸媒的方法》制備的活性炭進行投入比的檢測實驗，具體的實驗方法是:
[0021]稱取有色廢液1000g，并將該100g有色廢液分為50組，每組20g ;其中采用本發明的實施例1 (10組)、實施例2(10組)、實施例3(10組)、實施例4(10組)以及專利號為201410034603.3制備的活性炭(5組)與新鮮的活性炭(5組)投入吸收有色廢液，并記錄投入量的對比試驗，其結果為，本發明實施例1-實施例4制備活性炭用來分別比新鮮活性炭高出 1.3-2.1%Λ.7-1.9%、2.1-2.5%Λ.5-2.4%，專利號為 201410034603.3 制備的活性炭比新鮮活性炭高出18.3-25.7%，由此可以看出，本發明制備的活性炭產品的活性得到較大程度的提高，并且使得活性炭的活性趨于新鮮活性炭；并且，本發明經過再制備工藝中的工藝參數的不同的控制，進而使得回收利用的活性炭的功效成分在不同的條件下較優，尤其是處理過程中的溫度參數以及超聲處理程度的變化，使得活性炭在溶液中的分散情況以及過濾過程中的PVC溶出物的分散情況不相同，進而使得回收利用的活性炭的活性程