[發(fā)明專利]一種從煙氣中回收鉈的方法和實(shí)施該方法的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110654527.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN113502404B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李俊華;陳公達(dá);陳建軍;單良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B61/00
• 分類號(hào): C22B61/00;C22B7/02
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發(fā)明提供一種從煙氣中回收鉈的方法和實(shí)施該方法的設(shè)備。本發(fā)明的從煙氣中回收鉈的方法包括以下步驟：使所述煙氣中的含鉈微顆粒荷電，形成荷電鉈粉塵；利用吸附裝置吸附所述荷電鉈粉塵，得到富鉈吸附裝置；利用水和/或酸液浸泡所述富鉈吸附裝置，得到浸出液和再生吸附裝置；對(duì)所述浸出液進(jìn)行后處理，得到鉈富液。本發(fā)明的從煙氣中回收鉈的方法相比冶煉中的濕法回收與有機(jī)萃取回收鉈工藝，所用試劑無毒且成本低，且未添加其金屬元素，整個(gè)處理過程的物料進(jìn)行了較好的循環(huán)及回收，沒有廢料的產(chǎn)生，具有突出的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從煙氣中回收鉈的方法和實(shí)施該方法的設(shè)備，具體涉及一種從水泥窯煙氣中攔截回收鉈的方法和實(shí)施該方法的設(shè)備，屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鉈是自然界存在的典型的稀有分散元素，天然豐度為8×10^-7，鉈在自然界主要以Tl⁺狀態(tài)存在，鉈的親硫特性使得鉈常常在硫化物中形成元素共生組合，這些特性決定了鉈在各種礦石礦物中廣泛分布，極易出現(xiàn)在水泥原料中，使水泥尾氣收塵中鉈濃度達(dá)到0.03～0.09％，煙氣中鉈濃度可達(dá)25μg/m³。

目前鉈主要從有色重金屬硫化礦冶煉過程中作為副產(chǎn)品回收，鉈的氧化物、氧化亞鉈揮發(fā)性強(qiáng)，在銅、鉛、鋅硫化物精礦焙燒、燒結(jié)和冶煉時(shí)大部分揮發(fā)進(jìn)入煙塵，以鉛燒結(jié)煙塵回收鉈為例：鉛燒結(jié)煙塵經(jīng)反射爐熔煉富集后，得到富鉈灰，用硫酸浸出，再經(jīng)濕法冶煉制得金屬鉈，但尚無回收水泥窯煙氣中鉈的可用技術(shù)或專利。

另外，鉈對(duì)人體的毒性超過了鉛和汞，近似于砷，可以通過飲水、食物、呼吸而進(jìn)入人體并富集起來，鉈的化合物具有誘變性、致癌性和致畸性，導(dǎo)致食道癌、肝癌、大腸癌等多種疾病的發(fā)生，使人類健康受到極大的威脅。由于鉈在水泥窯煙氣中單位濃度低，最終會(huì)大量轉(zhuǎn)移到建材和大氣中，既是對(duì)環(huán)境和健康的威脅，也是資源的流失，而現(xiàn)今尚無在水泥煙氣中回收鉈的技術(shù)方法。因此，從資源回收和保護(hù)環(huán)境安全的雙重角度，對(duì)水泥窯煙氣的鉈進(jìn)行回收成為亟待解決的技術(shù)問題。

引用文獻(xiàn)1公開一種冶煉煙氣中鉈的凈化及回收方法，以活性炭負(fù)載金屬氯化物為催化劑，吸附并催化氧化冶煉煙氣中劇毒的一價(jià)鉈化合物；經(jīng)過除塵處理后的冶煉煙氣，通入裝有催化劑的固定床反應(yīng)器，氣體中的一價(jià)鉈化合物被催化劑捕捉并在催化劑表面發(fā)生氧化反應(yīng)，其中重金屬鉈由高毒性，高遷移性的一價(jià)化合物轉(zhuǎn)變?yōu)楦壮サ难趸B，并附著在催化劑表面；反應(yīng)完成后的催化劑經(jīng)過酸洗后電解，可以將鉈回收。但是該方法是應(yīng)用于冶金煙氣，和水泥煙氣完全不同，且活負(fù)載型炭型催化劑目前無法應(yīng)用于水泥煙氣，也未見到商業(yè)化案例。

引用文獻(xiàn)2公開了一種水泥制造設(shè)備中的鉈的回收方法及回收裝置，其具有捕集工序，在處于所述水泥制造設(shè)備的懸浮預(yù)熱器(1)的氣體出口或水泥窯(3)的脫鹽裝置的氣體出口下游的燃燒氣體的流路中捕集該燃燒氣體中所含有的灰塵；水洗工序，對(duì)該所捕集的灰塵進(jìn)行水洗而得到漿液或水溶液；過濾工序，對(duì)該漿液或水溶液進(jìn)行固液分離并回收鉈。該方法中是采用加濕及溫度下降使粉塵聚集而沉降至塔下部被捕集。而且捕集是粉塵，該方法類似于冶金回收鉈，其中不僅僅含有鉈，鈣雜質(zhì)過多，分離過程非常耗水，會(huì)造成水的浪費(fèi)。

因此，研究一種從煙氣中實(shí)現(xiàn)鉈減排及資源化回收的方法，成為亟待解決的技術(shù)問題。

引用文獻(xiàn)：

引用文獻(xiàn)1：CN109364659A

引用文獻(xiàn)2：CN101960026A

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明首先提供了一種從煙氣中回收鉈的方法，其回收鉈的工藝簡(jiǎn)單，整個(gè)回收過程可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)進(jìn)行，并且無需加入其他金屬元素，提供了一條可行的從煙氣中實(shí)現(xiàn)鉈減排及資源化回收的方法。

進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供了一種用于實(shí)施本發(fā)明的方法的設(shè)備，其設(shè)備適用于回收鉈，能夠保證處理方法高效有序進(jìn)行，且設(shè)備投資和處理成本低。