一种制备耐酸碱吸汞材料的方法及应用技术

一种制备耐酸碱吸汞材料的方法及应用，涉及汞的吸附。该方法主要是利用膨润土或硅藻土、生物质材料和硫铁矿作为原料经酸改、干混、湿混、成型和筛分等过程配制成吸汞材料，该方法原料易获取，制备过程安全可靠。吸汞材料适用于酸度范围为40%以下含汞硫酸或35%以下含汞盐酸或38%以下硫酸与盐酸的含汞混合酸以及碱度不大于20%含汞废碱溶液，其适用范围大，吸附效率高。

Method and application for preparing acid and alkali resistant mercury absorbing material

The invention relates to a method for preparing acid and alkali mercury absorbing material and application thereof, relating to the adsorption of mercury. This method is the use of bentonite and diatomite, biomass materials and pyrite as raw materials by acid modification, dry mixing, wet mixing, molding and screening process of preparation of mercury absorption materials, the method is easy to obtain raw materials, the preparation process is safe and reliable. Mercury absorption materials suitable for acidity range of mixed acid and basicity of mercury containing 40% following mercury containing sulfuric acid or 35% hydrochloric acid containing mercury or 38% sulfuric acid and hydrochloric acid with not more than 20% mercury alkali solution, its applicable range, high adsorption efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种制备耐酸碱吸汞材料的方法及应用
本专利技术涉及汞的吸附，特别涉及一种制备耐酸碱吸汞材料的方法及应用。
技术介绍
汞及其衍生物有机汞，因具有持久性、易迁移性、高度的生物富集性和高生物毒性等特性，作为一种重要的有毒环境污染物，可在大气、水体和食物链中持久存在，并可远距离迁移。聚氯乙烯生产中采用乙炔气相法生产氯乙烯，即以活性炭为载体，吸附氯化汞为催化剂，使乙炔和过量氯化氢在装有触媒的转化器中进行气相加成反应，反应温度在160～180℃，因此，合成的粗氯乙烯中含有过量的氯化氢和升华的氯化汞。国内氯碱企业大多利用活性炭吸附的办法脱除氯化汞，粗氯乙烯气体通过除汞器除去大部分的汞，经过泡沫塔、水洗塔等脱酸系统，产生含汞盐酸。目前含汞盐酸、含汞碱液的处理技术主要有：硫氢化钠法、活性炭吸附法、电解法、离子交换法、专用汞吸附材料吸附法等。硫氢化钠处理氯化汞技术：是利用硫化汞离子积小的特点，通过沉淀法处理电石法PVC工艺废酸、废碱和废水中Hg2+，废液汞难以达标。活性炭吸附法：活性炭法能有效地吸附废水中的汞，我国有些工厂已采用此法处理含汞废水，但该方法只适用于处理低浓度的含汞废水。废水含汞浓度高时，可先进行一级处理，降低废水中汞浓度后再用活性炭吸附。将含汞量1～2mg/L以下的废水通过活性炭滤塔，排出水含汞量可下降至0.01～0.05mg/L。但该技术消耗大量的活性炭，而吸汞后活性炭再生次数有限，会产生二次污染。电解法：利用金属的电化学性质，在直流电作用下，汞化合物在阳极离解成汞离子，在阴极还原成金属汞，而除去废水中的汞。该方法去除汞不彻底，出水汞不达标，还需要采用别的方法进一步处理。离子交换法：大孔巯基离子交换剂对含汞废水处理有很好的效果。树脂上的巯基对汞离子有很强的吸附能力吸附在树脂上的汞，可用浓盐酸洗脱，定量回收。鉴于目前树脂脱汞后盐酸含汞6mg/L左右，还需要其他组合工艺继续脱汞，随着涉汞行业汞排放标准的加严，该技术正失去应用优势。专用汞吸附剂脱汞技术：该技术采用专用汞吸附剂，使溶液中的汞被亲汞官能团固定在专用吸汞材料内，脱汞效果明显，饱和量大，但该类专用汞吸附剂大多受溶液PH值的影响较大，一般适用范围PH在5～13，超过该范围使用效果极差。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种制备耐酸碱吸汞材料的方法及应用，解决了现有技术中吸汞材料适应范围窄、吸附效率低的问题。本专利技术所采用的技术方案是：一种制备耐酸碱吸汞材料的方法，其技术要点是，包括如下步骤：1)将生物质材料过180～200目筛，称取筛下生物质材料浸没在酸改性介质中,边加入生物质材料边搅拌，搅拌完成后，进行陈化和过滤，获得改性生物质材料待用；2)将筛下膨润土或硅藻土浸没在酸改性介质中,边加入膨润土或硅藻土边搅拌，搅拌完成后，进行陈化和过滤，获得改性土，经干燥后待用；所述的改性土为改性膨润土或改性硅藻土；3)在聚乙烯醇中加水并加热熬制配成10～15％的聚乙烯醇粘结剂；4)把干燥完成的改性膨润土或改性硅藻土、改性生物质材料和硫铁矿进行干混，干混均匀后再加入聚乙烯醇粘结剂进行湿混，待湿混均匀后挤压成型并放入烘箱干燥,干燥水分质量含量低于0.8％，获得耐酸碱吸汞材料。上述技术方案中，步骤1)所述的生物质材料为锯末、稻壳或秸秆。上述技术方案中，步骤1)中无机酸质量浓度为10～30％，搅拌时间6～12小时，陈化12～18小时，所述的无机酸为硫酸和/或盐酸。上述技术方案中，步骤2)中无机酸质量浓度为10～15％，搅拌时间8～12小时，陈化时间12～18小时；所述的无机酸为硫酸和/或盐酸；干燥至水分重量百分比不高于3％。上述技术方案中，步骤3)所述的聚乙烯醇的聚合度为75％，醇解度为99％。上述技术方案中，步骤3)中，聚乙烯醇初始加入温度不高于50℃，其加入方式为边搅拌边加入，分成至少三批加入，最后加热温度不高于95℃。上述技术方案中，所述的硫铁矿含铁质量百分比60～65％；改性膨润土或改性硅藻土、改性生物质材料和硫铁矿的干混质量比为：10～20:15～20:65～70。上述技术方案中，聚乙烯醇的加入量占干混料的5～8％。上述技术方案中，所述的耐酸碱吸汞材料应用于酸度范围为40％以下含汞硫酸或35％以下含汞盐酸或38％以下硫酸与盐酸的含汞混合酸。上述技术方案中，应用于碱度不大于20％含汞废碱溶液。本专利技术的有益效果是：该制备耐酸碱吸汞材料的方法，主要是利用膨润土或硅藻土、生物质材料和硫铁矿作为原料经酸改、干混、湿混、成型和筛分等过程配制成耐酸碱吸汞材料，该方法原料易获取，制备过程安全可靠。耐酸碱吸汞材料适用于酸度范围为40％以下含汞硫酸或35％以下含汞盐酸或38％以下硫酸与盐酸的含汞混合酸以及碱度不大于20％含汞废碱溶液，其适用范围大，吸附效率高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中制备耐酸碱吸汞材料的方法的工艺流程图。具体实施方式本实施例中采用的生物质材料包括玉米秸秆，小麦秸秆，锯末和稻壳。本实施例中采用含铁60～65％的硫铁矿。本实施例中采用热脱附方法对耐酸碱吸汞材料进行再生，再生温度为500～550℃，再生时间为45～60min，再生次数不小于5次。本实施例中的膨润土或硅藻土为市购，筛出粒度大于100目以上的部分去除。实施例1：本实施例采用的制备耐酸碱吸汞材料的方法，其流程如图1所示，包括以下步骤：1)制备改性玉米秸秆：首先将玉米秸秆粉碎并过100目筛，称取一定量的筛下玉米秸秆粉末浸没在10％盐酸溶液的酸浸槽内,边加入边搅拌，搅拌6h时间后，进行陈化，陈化12小时后，进行过滤；获得经过酸改性的生物质材料待用。2)制备改性膨润土：将膨润土浸没在10％硫酸的酸浸槽内，搅拌8h时间后，进行陈化，陈化12小时后，进行过滤；获得改性膨润土，干燥后待用。3)制备聚乙烯醇溶液：将聚合度为75％，醇解度为99％的聚乙烯醇1kg分4次加入，每次250g,初始温度45℃，其加入方式为边搅拌边加入,最后加热温度不高于95℃，配制聚乙烯醇溶液浓度为10％。4)干混过程为:把干燥后的改性膨润土、干燥后的改性玉米秸秆粉末、含铁质量百分比60～65％硫铁矿按一定比例干混，其干混质量比为：改性膨润土10％，改性的玉米秸秆粉15％、含铁60％的硫铁矿65％。5)湿混过程为；干混均匀后加入一定比例聚乙烯醇溶液进行湿混，聚乙烯醇占干混料质量比为5％。6)成型干燥；通过挤压机进行成型，在成型过程中均匀变成一定长度的条状材料或球形,把成型材料放入烘箱干燥,干燥水分0.6％,经干燥的耐酸碱吸汞材料通过筛分，筛上物为成品，筛下物返回干混工序。含汞废酸液取自某化工企业，含汞酸液为硫酸与盐酸的混合酸，其酸浓度为34％，该含汞废酸液经梯级硫化脱汞后含汞1～1.5mg/l,经所制作耐酸碱吸汞材料处理结果如表1所示。表1为实施例1中采用吸附材料进行处理的结果一览表耐酸碱吸汞材料经吸附饱和后，用热脱附方法再生，其再生温度为500℃，再生时间为45min,其再生效率不低于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备耐酸碱吸汞材料的方法，其特征在于,包括如下步骤：1) 将生物质材料过180~200目筛，称取筛下生物质材料浸没在酸改性介质中,边加入生物质材料边搅拌，搅拌完成后，进行陈化和过滤，获得改性生物质材料待用；2)将膨润土或硅藻土浸没在酸改性介质中,边加入膨润土或硅藻土边搅拌，搅拌完成后，进行陈化和过滤，获得改性土，经干燥后待用；所述的改性土为改性膨润土或改性硅藻土；3)在聚乙烯醇中加水并加热熬制配成10～15%的聚乙烯醇粘结剂；4）把干燥完成的改性土、改性生物质材料和硫铁矿进行干混，干混均匀后获得干混料；再加入聚乙烯醇粘结剂进行湿混，待湿混均匀后挤压成型并放入烘箱干燥,干燥水分质量含量低于0.8%，获得耐酸碱吸汞材料。

【技术特征摘要】
1.一种制备耐酸碱吸汞材料的方法，其特征在于,包括如下步骤：1)将生物质材料过180~200目筛，称取筛下生物质材料浸没在酸改性介质中,边加入生物质材料边搅拌，搅拌完成后，进行陈化和过滤，获得改性生物质材料待用；2)将膨润土或硅藻土浸没在酸改性介质中,边加入膨润土或硅藻土边搅拌，搅拌完成后，进行陈化和过滤，获得改性土，经干燥后待用；所述的改性土为改性膨润土或改性硅藻土；3)在聚乙烯醇中加水并加热熬制配成10～15%的聚乙烯醇粘结剂；4）把干燥完成的改性土、改性生物质材料和硫铁矿进行干混，干混均匀后获得干混料；再加入聚乙烯醇粘结剂进行湿混，待湿混均匀后挤压成型并放入烘箱干燥,干燥水分质量含量低于0.8%，获得耐酸碱吸汞材料。2.如权利要求1所述的制备耐酸碱吸汞材料的方法,其特征在于，步骤1)所述的生物质材料为锯末、稻壳或秸秆。3.如权利要求1所述的制备耐酸碱吸汞材料的方法,其特征在于，步骤1)中无机酸质量浓度为10~30%，搅拌时间6~12小时，陈化12~18小时，所述的无机酸为硫酸和/或盐酸。4.如权利要求1所述的制备耐酸碱吸汞材料的方法,其特征在于，步骤2）中无机酸质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正洁，陈扬，
申请(专利权)人：中科京投环境科技江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32