專利名稱:一種汞的收集及循環(huán)利用裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種汞的收集及循環(huán)利用裝置，包括吸收塔、一級旋流分離器、二級旋流分離器、收集槽、加熱槽、氯化槽、氯氣罐，吸收塔底部出口與一級旋流分離器進料管連通，一級旋流分離器的溢流管與加熱槽連通，加熱槽與二級旋流分離器進料管連通，二級旋流分離器溢流管與氯化槽連通，氯氣罐與氯化槽連接，氯化槽通過管道與吸收塔連接形成回路，一級旋流分離器、二級旋流分離器的底流口與收集槽連通；本裝置能夠在較短的時間更有效的回收經(jīng)過波利頓吸收塔的富液中的甘汞顆粒，并把貧液更快的提供給氯化罐，使波利頓吸收工藝運行的更加有效。
【專利說明】—種汞的收集及循環(huán)利用裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種汞的高效收集及循環(huán)利用裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]單質(zhì)汞存在于包括鋅鉛礦等多種冶金原料之中。在金屬原料的處理過程中，汞元素?fù)]發(fā)，進入泥渣、灰塵或尾氣中。波利登公司開發(fā)的波利登-諾辛克(Boliden-Norzink)除汞法提供了一種從氣相中高效的除汞的技術(shù)，它從1973年用于挪威Odda市的諾辛克鋅廠，工作一直良好?，F(xiàn)在世界上大多數(shù)的主要煉鋅企業(yè)都用這種技術(shù)除汞。這種除汞工藝已成為煉鋅工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)方法。
[0003]在鋅鉛冶煉行業(yè)中，由于鋅鉛礦原料中含有大量的汞元素，其中有二價汞、顆粒汞、單質(zhì)汞，其中以單質(zhì)汞最難去除，而波利登除汞法作為世界上鋅鉛冶煉行業(yè)最主要的除汞技術(shù)，具有十分重要的地位。
[0004]在鋅鉛冶煉過程中，汞進入冶煉煙氣，經(jīng)過前面洗滌吸收部分二價汞和顆粒汞之后，煙氣中的單質(zhì)汞依然無法得到有效的去除，波利登吸收系統(tǒng)作為單質(zhì)汞吸收最有效和最后一道工序，依然存在不容忽視的問題。氯化汞溶液在吸收含汞氣體之后，會生成不易形成沉淀的甘汞懸濁液?，F(xiàn)有的設(shè)備是采用加入絮凝劑的方法，之后進行靜置沉淀并回收甘汞產(chǎn)品，靜置沉淀后的貧液中依然含有一定濃度的甘汞，通入氯氣對溶液中的甘汞氧化生成氯化汞溶液，并使甘汞溶液達(dá)到波利登吸收塔中需要的42°C的反應(yīng)溫度之后，才能作為單質(zhì)汞的吸收液。這是一個循環(huán)吸收過程，在這個過程中，不僅要消耗大量的絮凝劑，而且在靜置冷卻沉淀過程中，溶液會產(chǎn)生含汞的廢氣，造成環(huán)境污染。靜置時間長，需要在靜置后再回收其中的甘汞沉淀，并且不能對甘汞沉淀進行實時有效的回收，由于其中含有絮凝齊U，甘汞產(chǎn)品質(zhì)量不高。氯化汞再生工序中，需要對波利登吸收塔的入塔溶液進行加熱，消耗過多能源。原甘汞溶液的收集以及氯化汞溶液再生耗時較長，無法使波利登吸收塔持續(xù)高效的運行，使后續(xù)生產(chǎn)無法高效進行。
[0005]本實用新型能夠高效的解決目前存在的問題，不需要添加絮凝劑，不需要靜置冷卻沉淀，縮短甘汞回收與氯化汞溶液再生的時間，不需要再次考慮氯化汞溶液的入塔溫度，有效降低能源消耗，顯著提高甘汞的產(chǎn)品質(zhì)量。目前針對波利登系統(tǒng)這些普遍存在的問題還沒有相關(guān)專利。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型所解決的技術(shù)問題在于提供了一種汞的收集及循環(huán)利用裝置，該裝置解決了鋅鉛冶煉行業(yè)中常用的波利登除汞工藝中甘汞溶液中甘汞的高效回收時出現(xiàn)的分離和回收效率低、消耗絮凝劑、產(chǎn)生含汞廢氣、能耗大、耗時長、產(chǎn)品質(zhì)量低、設(shè)備占地面積大等缺點。
[0007]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0008]本實用新型汞的收集及循環(huán)利用裝置包括吸收塔1、一級旋流分離器2、二級旋流分離器、收集槽4、加熱槽5、氯化槽7、氯氣罐8，吸收塔I底部出口與一級旋流分離器2進料管9連通，一級旋流分離器2的溢流管10與加熱槽5連通，加熱槽5與二級旋流分離器進料管連通，二級旋流分離器溢流管與氯化槽7連通，氯氣罐8與氯化槽7連接，氯化槽7通過管道與吸收塔I連接形成回路，一級旋流分離器2、二級旋流分離器的底流口 11與收集槽4連通。
[0009]所述二級旋流分離器有2個，兩個二級旋流分離器并聯(lián)組成，且大小、類型一致。
[0010]所述二級旋流分離器的尺寸小于一級旋流分離器，尺寸包括旋流分離器的進料管、溢流管、柱段、錐段、底流口的大小，均小于一級旋流分離器，其中旋流器柱段內(nèi)直徑為主要控制因素。
[0011]所述旋流分離器為常規(guī)市售產(chǎn)品或如申請?zhí)?00980145216.4中所述裝置結(jié)構(gòu)。
[0012]使用時，含汞冶煉煙氣從吸收塔I的下方側(cè)壁氣體入口進入，并向上流動，氯化汞吸收液從吸收塔頂由塔頂噴淋器噴灑下來，與向上流動的冶煉煙氣發(fā)生對流傳質(zhì)，煙氣中的單質(zhì)汞與液體中的氯化汞發(fā)生反應(yīng)，生成氯化亞汞(甘汞)。從波利登吸收塔I出來的含甘汞富液，直接進入第一級旋流分離器2中，由旋流分離器2的進料管9進入，做旋轉(zhuǎn)運動并產(chǎn)生離心力，甘汞顆粒受離心力作用被拋向桶壁，沿器壁螺旋下降到底流口。本裝置一級旋流分離器2進料管9直接與吸收塔I下端出口相連，吸收塔I的含甘汞富液進入一級旋流分離器2，不需要經(jīng)過冷卻沉淀，為保持整套系統(tǒng)在恒溫條件下進行，從一級旋流分離器2的溢流管10出來的貧液，經(jīng)過加熱槽5恒溫在42°C之后，進入二級旋流分離器，二級旋流分離器尺寸小于一級旋流分離器，經(jīng)過二級旋流分離器處理后的貧液通過溢流管進入氯化槽7中被氯氣罐8通入的氯氣氧化后，無需加熱，直接進入吸收塔1，為下一次循環(huán)做準(zhǔn)備，一級旋流分離器2和二級旋流分離器的底流口出來的甘汞進入收集槽4即是甘汞產(chǎn)品。
[0013]本實用新型的有益效果是:
[0014]1、不需要添加絮凝劑，波利登產(chǎn)生的是氯化汞懸浮液，原設(shè)備需要添加絮凝劑，現(xiàn)在采用本裝置，去掉了添加絮凝劑的環(huán)節(jié)，不考慮絮凝劑的再生問題，不再使用絮凝劑罐，降低了生產(chǎn)成本及設(shè)備成本；
[0015]2、不需要靜置沉淀，原設(shè)備添加絮凝劑之后要進行靜置沉淀，這里采用兩級旋流分離器，一級與二級旋流分離器串聯(lián)，顯著提高系統(tǒng)運行效率；
[0016]3、系統(tǒng)在恒溫條件下進行，從波利登吸收塔中出來的富液經(jīng)過第一級旋流分離器之后，經(jīng)過恒溫加熱槽恒定溫度為42°C，恒定溫度為波利登吸收塔中的反應(yīng)溫度，經(jīng)過第二級旋流分離器后進入氯化系統(tǒng)，不考慮氯化汞再生后溶液的控溫問題；
[0017]4、系統(tǒng)不產(chǎn)生含汞廢氣，由于整個系統(tǒng)溶液始終保持恒溫，且溶液始終處于流動狀態(tài)，整個系統(tǒng)環(huán)境封閉，不產(chǎn)生含汞廢氣，對環(huán)境無害的同時，減少了操作工人師傅的工作防護費用；
[0018]5、提高了甘汞產(chǎn)品純度，系統(tǒng)中不添加絮凝劑，不需要考慮甘汞產(chǎn)品的再提純，從第二級旋流分離器分離出的甘汞可以直接作為產(chǎn)品銷售，提高了經(jīng)濟效益；
[0019]6、減少了占地面積，節(jié)省了空間；原設(shè)備有絮凝劑槽、沉淀槽等設(shè)備，采用本實用新型之后就不再需要這些設(shè)備；
[0020]7、本裝置設(shè)計合理，維修方便，設(shè)備成本低。

【附圖說明】

[0021]圖1是本實用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實用新型裝置采用兩個二級旋流分離器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本實用新型裝置采用的旋流分離器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]1-吸收塔；2-—級旋流分離器；3-二級旋流分離器I ;4_收集槽；5-加熱槽；
6-二級旋流分離器II ;7_氯化槽；8_氯氣罐；9_進料管；10-溢流管；11-底流口。

【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細(xì)說明，但本實用新型的保護范圍不局限于所述內(nèi)容。
[0026]實施例1:如圖1、3所示，本汞的收集及循環(huán)利用裝置包括吸收塔1、一級旋流分離器2、二級旋流分離3、收集槽4、加熱槽5、氯化槽7、氯氣罐8，吸收塔I底部出口與一級旋流分離器2進料管9連通，一級旋流分離器2的溢流管10與加熱槽5連通，加熱槽5與二級旋流分離器3進料管連通，二級旋流分離器3的溢流管與氯化槽7連通，氯氣罐8與氯化槽7連接，氯化槽7通過管道與吸收塔I連接形成回路，一級旋流分離器2、二級旋流分離器的底流口 11與收集槽4連通。
[0027]使用時，含汞冶煉煙氣從吸收塔I的下方側(cè)壁氣體入口進入，并向上流動，氯化汞吸收液從吸收塔頂由塔頂噴淋器噴灑下來，與向上流動的冶煉煙氣發(fā)生對流傳質(zhì)，煙氣中的單質(zhì)汞與液體中的氯化汞發(fā)生反應(yīng)，生成氯化亞汞(甘汞)。從波利登吸收塔I出來的含甘汞富液，直接進入第一級旋流分離器2中，由旋流分離器2的進料管9進入，做旋轉(zhuǎn)運動并產(chǎn)生離心力，甘汞顆粒受離心力作用被拋向桶壁，沿器壁螺旋下降到底流口。本裝置一級旋流分離器2進料管9直接與吸收塔I下端出口相連，吸收塔I的含甘汞富液進入一級旋流分離器2，不需要經(jīng)過冷卻沉淀，為保持整套系統(tǒng)在恒溫條件下進行，從一級旋流分離器2的溢流管10出來的貧液，經(jīng)過加熱槽5恒溫在42°C之后，進入二級旋流分離器，二級旋流分離器尺寸小于一級旋流分離器，經(jīng)過二級旋流分離器處理后的貧液通過溢流管進入氯化槽7中被氯氣罐8通入的氯氣氧化后，無需加熱，直接進入吸收塔1，為下一次循環(huán)做準(zhǔn)備，一級旋流分離器2和二級旋流分離器的底流口出來的甘汞進入收集槽4即是甘汞產(chǎn)品。
[0028]實施例2:如圖2、3所示，本汞的收集及循環(huán)利用裝置包括吸收塔1、一級旋流分離器2、二級旋流分離器I 3、收集槽4、加熱槽5、二級旋流分離器II 6、氯化槽7、氯氣罐8，吸收塔I底部出口與一級旋流分離器2進料管9連通，一級旋流分離器2的溢流管10與加熱槽5連通，加熱槽5分別與二級旋流分離器I 3、二級旋流分離器II 6的進料管連通，二級旋流分離器I 3和二級旋流分離器II 6的溢流管與氯化槽7連通，氯氣罐8與氯化槽7連接，氯化槽7通過管道與吸收塔I連接形成回路，一級旋流分離器2、二級旋流分離器I 3、二級旋流分離器II 6的底流口與收集槽4連通。
[0029]使用時，含汞冶煉煙氣從波利登吸收塔I的下方側(cè)壁氣體入口進入，并向上流動，氯化汞吸收液從波利登吸收塔頂由塔頂噴淋器噴灑下來，與向上流動的冶煉煙氣發(fā)生對流傳質(zhì)，煙氣中的單質(zhì)汞與液體中的氯化汞發(fā)生反應(yīng)，生成氯化亞汞(甘汞)。從波利登吸收塔I出來的含甘汞富液，直接進入一級旋流分離器2中，由旋流分離器2的進料管9進入，做旋轉(zhuǎn)運動并產(chǎn)生離心力，甘汞顆粒受離心力作用被拋向桶壁，沿器壁螺旋下降到底流口。本裝置一級旋流分離器2的進料管9直接與吸收塔I下端出口相連，吸收塔I出來的含甘汞富液進入一級旋流分離器2中，一級旋流分離器2分離出來的甘汞直接進入甘汞收集罐4中，不需要經(jīng)過冷卻沉淀，為保持整套系統(tǒng)在恒溫條件下進行，從一級旋流分離2溢流口出來的貧液在經(jīng)過恒溫加熱槽5完成溫度補償之后恒定為42°C，并作為二級旋流分離器I 3、二級旋流分離器II 6的母液，將再次進行甘汞的分離，二級旋流分離器是二級旋流分離器I 3、二級旋流分離器II 6并聯(lián)，它們的尺寸一致但都小于一級旋流分離器2，經(jīng)過二級旋流分離器之后的貧液進入氯化槽7中被氯氣氧化，氯氣由氯氣罐8提供，二級旋流分離器的貧液在氯化罐中將部分剩余甘汞氧化為氯化汞，并調(diào)節(jié)氯化汞溶液濃度濃度至3.0g/L, 一級旋流分離器后已經(jīng)進行過溫度補償，此處無需加熱，直接進入波利登吸收塔I，為下一次循環(huán)做準(zhǔn)備，兩個二級旋流分離器底流口出來的甘汞進入收集槽4即是甘汞產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1.一種汞的收集及循環(huán)利用裝置，其特征在于:包括吸收塔(I)、一級旋流分離器(2)、二級旋流分離器、收集槽(4)、加熱槽(5)、氯化槽(7)、氯氣罐(8)，吸收塔(I)底部出口與一級旋流分離器(2)的進料管(9)連通，一級旋流分離器(2)的溢流管(10)與加熱槽(5)連通，加熱槽(5)與二級旋流分離器進料管連通，二級旋流分離器溢流管與氯化槽(7)連通，氯氣罐(8)與氯化槽(7)連接，氯化槽(7)通過管道與吸收塔(I)連接形成回路，一級旋流分離器(2)、二級旋流分離器的底流口(11)與收集槽(4)連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汞的收集及循環(huán)利用裝置，其特征在于:二級旋流分離器有2個。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汞的收集及循環(huán)利用裝置，其特征在于:二級旋流分離器的尺寸小于一級旋流分離器。
【文檔編號】B01D53-64GK204275789SQ201420637330
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