[发明专利]通过超滤对溶液脱汞

说明书

技术领域

本发明涉及具有小于或等于0.25μm、优选小于或等于0.1μm并且尤其优选小于或等于0.05μm的孔径大小或者小于或等于20000道尔顿的截留能力的过滤膜用于从含汞的溶液中、尤其从碱金属氢氧化物水溶液或碱金属醇盐溶液中脱汞的用途。

背景技术

可以利用汞齐法产生的碱性溶液(水性的或有机碱液)多数具有不希望的金属汞含量，通常可通过下游的多级工艺步骤实现将最高80000μg/l和更高的汞初始浓度降低到小于50μg/l的值。

为了提高产品品质并且为了扩大这些水性碱液和醇盐(有机碱液)的使用范围，希望用一种简单且因此经济的方法从溶液中去除汞残留物。

工业上广为使用的方法是通过用活性炭处理的溶液的脱汞作用(脱汞)。

根据DE-A-2643478，具有高的比表面积的活性炭适合用于脱汞，其中没有关于活性炭颗粒大小的说明。在DE-A-2051725中描述了一种用于氯碱电解过程中产生的盐水的活性炭处理。在DE-A-3438098中，在滤床中使用经汞或者汞盐预处理的活性炭。

在使用超细粉末碳时不利的是，甚至少量的可能含于待处理的溶液中的悬浮物质也会由于堵塞而大大降低其使用寿命。

除此之外，在已知的炭过滤法中，表面积很大的活性炭尤其易于形成超细活性炭粉末，其导致大的压力损失和低的过滤效率。与常见的活性炭过滤法相关的另一个问题是要处置吸附了汞的活性炭。为此，通常在将活性炭填埋之前，要化学处理或者热处理活性炭。这些额外的工艺步骤均复杂或者耗费能源。

由于汞的已知特性，提供了一种用于脱汞的可能性，形成汞齐。为此可使用例如一种带有银涂层的细颗粒材料，或者一种具有尽可能大的表面积的合适金属例如金属棉(Wolle)任选作为电解槽中的电极。在DE-A-4221207中借助一种银涂覆的纤维，而在DE-A-2518433中借助镍棉，通过形成汞齐进行汞的分离。但是如果在较长时间内溶液的汞含量非常大，这些介质很快就会耗尽。在这种情况下，这些方法比较起来不经济，因为昂贵的汞齐化金属的回收在技术上并非总是可行的。

JP83/128182中也阐述了负载有汞的废水的净化。在此使用一根上端、下端配有耐酸树脂过滤器的管子，且在过滤器中间含有85～95体积％活性炭以及在其上15～5体积％碳尘(Kohlenstaub)。引导被污染的废水自上而下通过该管，由此所述碳尘去除悬浮物质，而活性炭去除有害物质(主要是汞)。例如在此可将汞含量从37mg/l降低到0.0005mg/l。

上述方法的共性在于，将它们设计用于水溶液的脱汞。由实施例可知：其主题尤其是处理氢氧化钠水溶液、苏打溶液或者盐水。已证实，简单地转用于碱金属醇盐溶液并非总是可行的，部分由于缺乏效果，部分由于使用寿命不足，部分由于使用了不稳定的助滤剂。

由DE19532364已知一种从液体中分离出汞的方法，其中让含汞的液体流沿着经过如此结构化的表面流动，以至于在流动过程中形成逐渐增大的汞滴。

在工业上经常使用离心机或者分离器来去除细微悬浮物质和沉积物，但是由于它们的活动部件，此类设备很容易发生故障，而且维护费用很大。因此希望有一种能够以更简单的方式去除悬浮物质的方法。

发明内容

因此本发明的目的在于，找出一种简单而且经济上满意的脱汞方法，用其可以降低液体中、尤其是碱金属氢氧化物水溶液中和碱金属醇盐溶液中的汞含量。

本发明的主题是具有小于或等于0.25μm、优选小于或等于0.1μm并且尤其优选小于或等于0.05μm的孔径大小或者小于或等于20000道尔顿的截留能力的过滤膜用于从含汞的溶液中脱汞的用途，其中所述含汞的溶液尤其是碱金属氢氧化物水溶液或碱金属醇盐溶液。

在本发明范围内的溶液是本领域技术人员已知的所有液体(液态材料)，其中这些液体不仅可以包括得自至少两种化学物质的均匀混合物，而且也可以包括纯物质。

本发明重要的是使用具有下述孔径大小的过滤膜：小于或等于0.25μm、优选小于或等于0.1μm并且尤其优选小于或等于0.05μm、尤其为0.005～0.25μm、优选为0.005～0.1μm并且尤其优选为0.005～0.05μm和非常特别优选为0.03μm～0.01μm。在本发明范围内将这样的过滤膜称作超滤膜。

超滤膜除了可按照孔径大小或截留能力进行分类之外，也可根据孔结构加以区分。尤其按照EP2024068中的实施方式，区分为对称和不对称结构。通常需要给超滤膜配备位于渗透物一侧的支撑织物或者支撑体。