[发明专利]一种脱汞用溴化物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及脱汞用溴化物的制备方法。

背景技术

汞在环境中是一种痕量重金属污染物，具有持久性、生物累积和遗传毒性。排放到大气中的元素汞可在区域和全球范围内随着大气环流长距离传输，并沉降到远离污染源的地区，导致生物体内汞或甲基汞含量增加，因此引起了国际学术界和各国政府的广泛关注。我国政府也高度重视汞污染问题，燃煤是我国主要的大气汞排放源之一，2013年我国煤炭消费超过30亿吨，其中50％为电厂燃煤，因此燃煤电厂是我国大气汞的重要排放源。环境保护部颁布的GB 13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》首次规定了烟气中汞及其化合物排放限值，而我国燃煤电厂面临着大气汞排放控制的问题。

采用脱汞用溴化物的燃煤电厂炉前添加技术，可有效降低燃煤电厂大气汞排放。我国目前年燃煤消耗量已突破30亿吨，随着溴化物脱汞技术在我国的推广使用，脱汞用溴化物需求量将十分巨大。

目前脱汞用溴化物的制备主要包括以下方法：

(1)直接萃取法

该方法由以色列化学品公司发明，利用死海溴含量高(10000ppm)的特点，使用萃取剂从死海海水中选择性的萃取脱汞用溴化物。除去溶剂后，再将脱汞用溴化物蒸发浓缩到需要的浓度。该方法过程简单，生产成本低，已经实现工业化生产。但该方法在不具有高溴含量海水和卤水资源的国家并不具有推广的可能。

(2)以成品溴为原料制备溴化物

该方法根据还原剂的不同，又可分为溴化亚铁法、液氨法和尿素法等。这类方法都是利用还原剂的还原性，在溴素与石灰乳反应的过程中，抑制溴酸钙的生成，使溴全部转变为溴化钙。美国主要采用该方法生产溴化钙，原因是其地下卤水溴含量较高(5000ppm以上)，所以成品溴生产成本较低。采用这种方法生产溴化钙，仍然具有较好的经济性。而我国目前溴资源无论是地下卤水还是淡化后浓海水，溴含量只有几百ppm，成品溴生产成本较高，再采用这种方法生产脱汞用溴化物，难以和国外产品竞争。

国内学者针对上述问题开展了一些研究工作。王俊瑞采用空气吹出的初级溴不经酸化吸收，直接与石灰乳反应，同时加入氨气抑制歧化反应，制备溴化钙，力图降低溴化钙生产成本。该工艺理论上可行，但在溴蒸汽与石灰乳反应等问题上具有不易操作的技术问题，难以实现工业化。

鉴于上述问题，开发新的脱汞用溴化物的制备方法是领域内迫切需要解决的难题。

发明内容

本发明提供一种脱汞用溴化物的制备方法，采用海水、卤水提溴富集液为原料，经分离后溴化氢与碱性物质反应得到相应的脱汞用溴化物。

本发明所涉及的脱汞用溴化物的制备方法，技术步骤包括：

S1、原料液酸化

向海水、卤水提溴富集液中加入浓硫酸酸化。根据原料中溴离子的质量确定浓硫酸的加入量，加入的浓硫酸与溴离子的质量比为1～3:1。

S2、溴化氢浓缩富集

将S1原料液酸化获得的酸化后的提溴富集液进行蒸馏富集，得到浓缩溴化氢。

S3、中和制备

经过蒸馏富集后的溴化氢与碱或是碱金属氧化物中和，得到脱汞用溴化物的水溶液；根据溴化氢的质量确定碱或碱金属氧化物加入量，碱或碱金属氧化物与溴化氢的质量比为1:1。

S4、蒸馏母液回用

将S2溴化氢浓缩得到的蒸馏富集分离后的母液返回提溴工序，用于海水、卤水酸化。

本发明涉及的脱汞用溴化物制备方法工艺设计先进，工艺过程简单，易于实现工业化生产；采用海水、卤水提溴富集液为原料，直接制备氢溴酸，省去了传统工艺中，制备成品溴的工艺过程，降低了脱汞用溴化物的生产能耗；蒸馏分离后的母液可返回提溴工序，用于海水、卤水酸化。与先制成品溴，再制备溴化物的传统工艺相比，省去了制备成品溴的蒸溴、精馏等过程，缩短了工艺过程，降低了溴化物的生产成本。

附图说明

图1为一种脱汞用溴化物的制备方法的流程示意图。

图中标记说明：

S1、原料液酸化 S2、溴化氢浓缩富集

S3、中和制备 S4、蒸馏母液回用

具体实施方式

实施例1

按照浓硫酸和溴的质量比为1:1的比例，向蒸馏釜中加入浓硫酸和提溴富集液；混合均匀后，将上述混合液加热蒸馏，得到富集浓缩的氢溴酸和蒸馏母液；向富集浓缩的氢溴酸中氢氧化钙，根据溴化氢的物质的量确定氢氧化钙加入量，氢氧化钙加入的物质的量与溴化氢的物质的量的比为1:1,经过搅拌反应完全后，即可得到脱汞用溴化物的水溶液；蒸馏母液返回提溴工序，用于海水、卤水酸化。

实施例2

按照浓硫酸和溴的质量比为3:1的比例，向蒸馏釜中加入浓硫酸和提溴富集液；混合均匀后，将上述混合液加热蒸馏，得到富集浓缩的氢溴酸和蒸馏母液；向富集浓缩的氢溴酸中氧化镁，根据溴化氢的物质的量确定氧化镁加入量，氧化镁加入的物质的量与溴化氢的物质的量的比为1:1经过搅拌反应完全后，即可得到脱汞用溴化物的水溶液；蒸馏母液返回提溴工序，用于海水、卤水酸化。