[發(fā)明專利]一種利用含汞廢催化劑生產(chǎn)單質(zhì)汞和硫酸鋅的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410538315.1
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN105460958A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐聯(lián)菊
• 申請（專利權(quán)）人: 常德湘大環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C01D3/04
• 分類號: C01D3/04;C01G9/06;C22B7/00;C22B43/00
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機工業(yè)廢汞催化劑的三廢治理和利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用含汞廢催化劑生產(chǎn)單質(zhì)汞和硫酸鋅的方法。

背景技術(shù)

在用乙炔法合成氯乙烯的反應(yīng)中，工業(yè)上使用的是氯化汞含量為10wt％的高汞催化劑，由于氯化汞在反應(yīng)進行中容易升華流失，會對環(huán)境造成危害。人們都在尋求方法對乙炔法合成氯乙烯用的汞催化劑進行改進，試圖開發(fā)出一種低汞或非汞催化劑，使其在較高的轉(zhuǎn)化率和選擇性下，有較長的壽命，并且對環(huán)境的危害達到最小，為以后低汞或非汞催化劑的工業(yè)化應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。通過實踐制備了一種無論在轉(zhuǎn)化率、選擇性還是使用壽命上都比較好的催化劑氯化汞，其轉(zhuǎn)化率達到了97％，選擇性達到了98％，而且汞含量較低，屬于一種比較有前途的催化劑。但是采用這種氯化汞催化劑，在用乙炔法合成氯乙烯的反應(yīng)中，含汞廢催化劑的排放量為每噸產(chǎn)品排放0.002噸，而且排出廢汞(氯化汞)含量為2～7％；

其一、反應(yīng)后的廢汞不僅沒有有效利用，且會造成二次污染；

其二、氯化汞可用來制取單質(zhì)汞以及其他鹽等產(chǎn)品，汞通常用于科學(xué)儀器(電學(xué)儀器、控制設(shè)備、溫度計、氣壓計)及汞鍋爐、汞泵及汞氣燈中，其經(jīng)濟價值高；硫酸鋅和氯化鈉等產(chǎn)品的經(jīng)濟價值也較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在對乙炔法合成氯乙烯的反應(yīng)中產(chǎn)生的含汞廢催化劑進行綜合治理，提供一種利用含汞廢催化劑生產(chǎn)單質(zhì)汞和硫酸鋅的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

將廢汞催化劑經(jīng)以下三個步驟制得單質(zhì)汞聯(lián)產(chǎn)硫酸鋅和氯化鈉：

第一步，將廢汞催化劑送入密封式蒸餾器里進行蒸餾，開動電源加溫至295～308℃使氯化汞直接升華成氣體，再冷卻成液體的氯化汞；

第二步，將上述得到的氯化汞溶液與硫酸鈉溶液以純質(zhì)量比1∶0.29～0.85進行反應(yīng)，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經(jīng)封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質(zhì)量比1∶0.03～0.51反應(yīng)，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經(jīng)洗滌、脫水、包裝得到單質(zhì)汞產(chǎn)品；澄清的硫酸鋅溶液經(jīng)常壓蒸餾、冷卻、結(jié)晶、包裝得到硫酸鋅晶體產(chǎn)品；

第三步，將上述得到的氯化鈉溶液送進常壓蒸餾器里進行蒸餾，當(dāng)蒸餾溫度達到氯化鈉飽和溶液時排入冷卻器，經(jīng)冷卻、結(jié)晶得到氯化鈉晶體產(chǎn)品。

本發(fā)明的主要化學(xué)反應(yīng)式為：

HgCl₂+Na₂SO₄＝HgSO₄+2NaCl

HgSO₄+Zn＝ZnSO₄+Hg

本發(fā)明的有益效果在于：其一，將廢汞催化劑進行了綜合利用，有效防止了廢汞催化劑對化境的污染；其二，制取的單質(zhì)汞和氯化鋅產(chǎn)品具有多種用途，經(jīng)濟效益可觀。

具體實施方式

實施例一

將廢汞催化劑經(jīng)以下三個步驟制得單質(zhì)汞聯(lián)產(chǎn)硫酸鋅和氯化鈉：

第一步，將500Kg廢汞催化劑送入密封式蒸餾器里進行蒸餾，開動電源加溫至295～308℃使氯化汞直接升華成氣體，再冷卻成液體的氯化汞；

第二步，將上述得到的氯化汞溶液與硫酸鈉溶液以純質(zhì)量比1∶0.34進行反應(yīng)，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經(jīng)封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質(zhì)量比1∶0.02反應(yīng)，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經(jīng)洗滌、脫水、包裝得到單質(zhì)汞產(chǎn)品1.6Kg；澄清的硫酸鋅溶液經(jīng)常壓蒸餾、冷卻、結(jié)晶、包裝得到硫酸鋅晶體產(chǎn)品1.2Kg；

第三步，將上述得到的氯化鈉溶液送進常壓蒸餾器里進行蒸餾，當(dāng)蒸餾溫度達到氯化鈉飽和溶液時排入冷卻器，經(jīng)冷卻、結(jié)晶得到氯化鈉晶體產(chǎn)品16.5Kg。

實施例二

將廢汞催化劑經(jīng)以下三個步驟制得單質(zhì)汞聯(lián)產(chǎn)硫酸鋅和氯化鈉：

第一步，將500Kg廢汞催化劑送入密封式蒸餾器里進行蒸餾，開動電源加溫至295～308℃使氯化汞直接升華成氣體，再冷卻成液體的氯化汞；

第二步，將上述得到的氯化汞溶液與硫酸鈉溶液以純質(zhì)量比1∶0.54進行反應(yīng)，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經(jīng)封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質(zhì)量比1∶0.22反應(yīng)，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經(jīng)洗滌、脫水、包裝得到單質(zhì)汞產(chǎn)品27.4Kg；澄清的硫酸鋅溶液經(jīng)常壓蒸餾、冷卻、結(jié)晶、包裝得到硫酸鋅晶體產(chǎn)品21.2Kg；

第三步，將上述得到的氯化鈉溶液送進常壓蒸餾器里進行蒸餾，當(dāng)蒸餾溫度達到氯化鈉飽和溶液時排入冷卻器，經(jīng)冷卻、結(jié)晶得到氯化鈉晶體產(chǎn)品26.1Kg。