[发明专利]一种提高硫化物和/或硒化物深度脱汞效果的方法

说明书

本发明公开了一种提高硫和/或硒化物深度脱汞效果的方法，使用硫和/或硒化物作为脱汞剂深度脱除含汞烟气或含汞废液中汞的过程中，通过添加可溶性铜盐或含Cu²⁺溶液，显著提高脱汞效率和速率。该种方法操作简单、促进效果明显，可深度脱除痕迹汞，实现汞的达标排放，大幅度的减少硫和/或硒化物脱汞剂的使用量，显著降低脱汞成本，具有广阔的市场应用前景，进一步提高了硫和/或硒化物脱汞剂在工业汞污染控制领域的竞争力。

技术领域

本发明属于重金属污染控制技术领域，具体涉及一种提高硫化物和/或硒化物深度脱汞效果的方法。

背景技术

汞及其化合物具有剧毒性、高腐蚀性、高挥发性、生物富集性及易迁移扩散性等特点，严重危害生态环境和人类健康，已被联合国环境规划署(UNEP)列为全球性污染物。2017年8月《关于汞的水俣公约》已在全球128个国家正式生效，限制与减少汞污染物排放已成为了国际社会的广泛共识。大气和水中的汞主要来源于金属冶炼、化石燃料燃烧、水泥生产、石油化工、垃圾处理等过程中烟气及污水的排放。汞的形态包括气态单质汞(Hg⁰)、氧化态汞(Hg²⁺)以及颗粒态汞(Hg^P)等，其中Hg^p可在烟气净化过程中通过除尘设备脱除，Hg²⁺在烟气洗涤装置或湿式除尘装置进入液相后被脱除，而Hg⁰挥发性高，几乎不溶于水，很难被现有的烟气净化装置捕获。Hg⁰的直接排放会影响企业的环保达标情况，进而影响企业的经济效益，更重要的是Hg⁰随烟气排放后参与大气循环将给自然环境造成极大破坏。

吸附法是一种较为普遍的脱除烟气和污水中汞的方法，该方法依靠吸附剂多孔结构物理吸附或化学吸附烟气或污水中汞。其中活性炭是一类最为成熟的商业汞吸附剂，有不错的脱汞效果已在煤烟气脱汞领域使用；但活性炭用量大，无法再生，运行成本高昂；汞在活性炭的表面主要为物理吸附，暴露于环境中时较易出现汞的再释放，导致二次汞污染；受烟气条件和废水成分的影响较大，不适用于高酸度、高湿度、高SO₂浓度的环境。目前，许多活性炭替代材料(如飞灰、沸石材料、钙基材料、贵金属、硫化物、硒化物等)都被尝试用于含汞烟气和废水的净化。飞灰、沸石、钙基吸附剂价格较低，但对汞的脱除效率不高，贵金属吸附剂的价格昂贵，不适宜规模化应用。

硫、硒化物表面富集了较多低温条件下就可自发与汞反应的活性位点(如表面单体硫、多链硫、不饱和硫、单体硒、多链硒、不饱和硒、金属位点等)，可直接将Hg⁰或Hg²⁺固定为稳定的汞化合物(HgS或HgSe)，实现烟气或污水中汞的充分解毒，并形成类似于汞在自然界中稳定状态存在的形式。然而，硫化物和硒化物在应用中存在脱汞容量不够大、用量较多、活性位点利用率低、结构致密、分散效果差等缺陷，这些缺陷导致硫、硒化物深度脱汞能力较差，对低浓度汞的脱除效果不佳，不能实现汞的达标排放。这些问题严重制约了硫、硒化物在工业脱汞领域的规模化应用，因此，开发可以提高硫、硒化物深度脱汞效果的方法是实现其工业应用所需要解决的关键问题，可显著拓宽硫、硒化物应用于脱汞领域的前景，提高经济效益和商业价值。

发明内容

为了克服硫化物和/或硒化物在脱除烟气或污水中汞的过程中的不足，本发明提出了一种提高硫化物和/或硒化物深度脱汞效果的方法，该方法操作简单、高效、经济、环保，可减少硫化物和/或硒化物脱汞剂的使用量，深度脱汞效果促进明显，可实现烟气或污水中汞的达标排放。

本发明提出了一种提高硫化物和/或硒化物深度脱汞效果的方法，该方法包括以下步骤：

方案一

S1:将可溶性铜盐或含Cu²⁺溶液添加到水溶液中至完全溶解或混合形成可溶性铜盐溶液；

S2:将硫和/或硒化物震荡、超声充分分散于可溶性铜盐溶液内，直接通入到烟气洗涤液内得混合液，再与含汞烟气接触；