1.本發(fā)明涉及一種超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法，屬于有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2.國內(nèi)有色冶煉企業(yè)大部分以火法工藝進行生產(chǎn)，會產(chǎn)生大量酸泥，酸泥中主要含有汞、硒等元素。從酸泥中提汞的報道主要涉及火法和濕法兩種。

3.從酸泥中濕法提汞主要包括加碳酸鹽和氯化轉(zhuǎn)化，將含有硒汞鉛等多金屬的酸泥加酸調(diào)漿，加入氯酸鈉氧化浸出，將所述浸出液過濾，濾渣為含鉛渣送鉛回收系統(tǒng)，含硒汞濾液冷卻后送硒汞回收工段；往含硒汞濾液加入還原劑硫脲對硒進行還原，反應完全后將溶液過濾，得到粗硒及含汞濾液，含汞濾液送汞回收工序，粗硒用鹽酸溶液洗滌后過濾，得到洗液和純度為95～96％的粗硒，洗液送氧化浸出調(diào)漿使用；往含汞濾液加入硫化鈉，得到沉汞渣和沉汞后液，沉汞渣用做汞回收原料，沉汞后液經(jīng)除鹽后，送氧化浸出調(diào)漿使用。加碳酸鹽與酸泥進行物相轉(zhuǎn)化反應，得到轉(zhuǎn)化液和轉(zhuǎn)化渣；加稀酸選擇性浸出轉(zhuǎn)化渣中的鉛，浸出后加入氯化鈉，分別得到含鉛浸出液和硒汞銀富集渣，實現(xiàn)鉛與硒汞銀分離；加氧化劑和酸氯化浸出硒汞富集渣，得到硒汞浸出液和含銀渣；硒汞浸出液通入二氧化硫還原，得到粗硒和含汞溶液；含鉛浸出液加硫酸反應生成硫酸鉛和稀酸，得到稀酸和純凈硫酸鉛，稀酸循環(huán)使用；含汞溶液加入硫化劑進行反應，得到硫化汞和硫化殘液。

4.從酸泥中火法提汞主要包括加鈣焙燒和直接揮發(fā)法，將高鉛含汞酸泥進行低溫選擇性加熱得到鉛渣和加熱蒸氣，加熱蒸氣進行梯度冷凝分離硒和汞化合物；將鉛渣進行高溫蒸餾得到精鉛渣和蒸餾蒸氣，蒸餾蒸氣進行梯度冷凝分離銅、銀或鋅化合物。向酸泥中加入生石灰，攪拌混合均勻，得到預處理后的酸泥；將預處理后的酸泥進行有氧焙燒處理，生成脫汞渣和含汞煙氣；對含汞煙氣進行冷凝處理，得到粗汞、汞炱和廢氣；采用酸液對脫汞渣浸出，過濾，得到浸出液和浸出渣；向浸出液中通入還原性氣體，反應結(jié)束后進行固液分離，得到粗硒和濾液；采用浸出劑對粗硒浸出，浸出后過濾，收集濾液，將濾液冷卻至常溫后進行過濾，得到精硒。

5.上述方法對酸泥中不同汞物相不同處理方式并未涉及，直接將汞混合處理轉(zhuǎn)變?yōu)楦吖虼止幚沓杀靖?，汞回收率低，濕法中處理中hgcl2、hgso4、hg2cl2、hgo為易處理礦相，hgse和hgs屬于較難處理礦相，使得部分hgse和hgs仍舊殘留于渣中，汞回收率低；火法處理中hgse、hgso4、hgo和hgs屬于易處理礦相，揮發(fā)分離為汞，hgcl2、hg2cl2則會直接揮發(fā)，物相不轉(zhuǎn)變，使得汞與氯分離效率低。現(xiàn)行工藝處理酸泥時，都會使汞到處分散、回收率低，且處理成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

6.本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中酸泥中復雜含汞物相難以處理的問題，提出了一種超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法，即將酸泥依次通過漿化、氧化和超聲強化，實現(xiàn)酸泥中

復雜含汞組元的定向礦相重構(gòu)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐滋幚砗M元，有利于后序提汞，降低汞回收成本。

7.一種超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法，具體步驟如下：

8.(1)將酸泥和堿液混合均勻，在溫度為50～90℃下熟化漿化10～30min，使hgcl2和hgso4定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo得到漿化酸泥；

9.(2)將氧化劑加入到漿化酸泥中氧化處理5～30min，使hgs的定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo得到氧化酸泥；

10.(3)通入超聲強化氧化酸泥中hgse定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo；

11.以質(zhì)量百分數(shù)計，步驟(1)酸泥中汞含量為1.29～52.01％，硒含量為0.51～11.95％，汞的主要物相為hgs、hgse、hgso4、hg2cl2和hgcl2，硒主要物相為hgse；

12.所述步驟(1)堿液濃度為1.42～1100g/l，堿液與酸泥的液固比ml:g為1:2～4:1；

13.進一步的，所述堿液為氫氧化鈉、氫氧化鈣或氫氧化鋇；

14.所述氧化劑為na2o2、h2o2、naclo或o2；

15.進一步的，所述氧化劑為na2o2、h2o2或naclo時，氧化劑的加入量為酸泥質(zhì)量的5～50％；氧化劑為o2時，氧化劑的通入流量為1.67～83.3l/min；

16.所述超聲強化為0.2～2w/cm2，超聲強化時間為10～30min。

17.超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變原理如下所示：

18.步驟(1)：

19.hgcl2+2naoh＝hgo+2nacl+h2o

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(a)

20.hgso4+2naoh＝na2so4+hgo+h2o

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(b)

21.步驟(2)：

22.hg2cl2+2naoh+0.5o2(g)＝2hgo+2nacl+h2o

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(c)

23.hgs+2naoh+2o2(g)＝hgo+na2so4+h2o

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(d)

24.步驟(3)：

[0025][0026]

反應(a)～(b)吉布斯自由能及反應穩(wěn)定常數(shù)如圖4所示；

[0027]

從圖中可以看出反應吉布斯自由能小于0，且反應穩(wěn)定常數(shù)(logk)大于5，說明發(fā)明步驟能夠發(fā)生且反應發(fā)生的驅(qū)動力很大。

[0028]

本發(fā)明的有益效果是：

[0029]

(1)本發(fā)明將酸泥依次通過漿化、氧化和超聲強化，逐步將hgcl2和hgso4定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo，hgs的定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo和hgse定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo，即將酸泥中的難處理含汞組元全部轉(zhuǎn)變?yōu)橐滋幚砗M元hgo，有利于后序提汞，降低汞回收成本；

[0030]

(2)本發(fā)明將酸泥中復雜含汞物相定向轉(zhuǎn)變成易處理單一含汞物相，汞分離流程短，過程密閉，無汞泄露，可方便快捷高效對酸泥中復雜含汞物相進行處理。

附圖說明

[0031]

圖1為本發(fā)明工藝流程圖；

[0032]

圖2為實施例1酸泥原料xrd圖譜；

[0033]

圖3為實施例1超聲波定向轉(zhuǎn)變后物料xrd譜；

[0034]

圖4為超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變反應吉布斯自由能；

[0035]

圖5為超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變反應吉布斯穩(wěn)定常數(shù)。

具體實施方式

[0036]

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于所述內(nèi)容。

[0037]

實施例1：本實施例中酸泥原料xrd圖譜見圖2，酸泥汞物相分布見表1，

[0038]

表1酸泥汞物相分布

[0039][0040]

從圖2和表1可知，酸泥中汞的主要物相為hgs、hgse、hg2cl2和hgcl2，汞質(zhì)量含量可達43.88％，硒主要以hgse形式存在，硒含量為1.21％；

[0041]

一種超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法(見圖1)，具體步驟如下：

[0042]

(1)將酸泥和堿液(氫氧化鈉溶液)混合均勻，在溫度為50℃下熟化漿化10min，使hgcl2和hg2cl2定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo得到漿化酸泥；其中堿液(氫氧化鈉溶液)與酸泥的液固比ml:g為4:1，堿液(氫氧化鈉溶液)濃度為1.42g/l；

[0043]

(2)將氧化劑(na2o2)加入到漿化酸泥中氧化處理5min，使hgs的定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo得到氧化酸泥；其中氧化劑(na2o2)的加入量為酸泥質(zhì)量的5％；

[0044]

(3)通入超聲強化氧化酸泥中hgse定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo得到定向礦相轉(zhuǎn)化物料；其中超聲強化0.2w/cm2，超聲強化時間為10min；

[0045]

定向礦相轉(zhuǎn)化物料的xrd見圖3，從圖3可知，汞的礦相基本轉(zhuǎn)化成了單一的hgo；

[0046]

超聲強化后的酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變后，酸泥中的98％以上的汞轉(zhuǎn)變?yōu)閔go，hgo經(jīng)焙燒處理，汞直接以水銀形式回收。

[0047]

實施例2：本實施例中酸泥汞物相分布見表2，

[0048]

表2酸泥汞物相分布

[0049][0050]

從表2可知，酸泥中汞的主要物相為hgs、hgso4、hgse、hg2cl2和hgcl2，汞質(zhì)量含量可達25％，硒主要以hgse形式存在，硒含量為5％；

[0051]

一種超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法(見圖1)，具體步驟如下：

[0052]

(1)將酸泥和堿液(氫氧化鈣溶液)混合均勻，在溫度為70℃下熟化漿化20min，使hgcl2和hg2cl2定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo得到漿化酸泥；其中堿液(氫氧化鈣溶液)與酸泥的液固比ml:g為1:1，堿液(氫氧化鈣溶液)濃度為500g/l；

[0053]

(2)將氧化劑(naclo)加入到漿化酸泥中氧化處理15min，使hgs的定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo得到氧化酸泥；其中氧化劑(naclo)的加入量為酸泥質(zhì)量的25％；

[0054]

(3)通入超聲強化氧化酸泥中hgse定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo得到定向礦相轉(zhuǎn)化物料；其

中超聲強化1w/cm 2

，超聲強化時間為20min；

[0055]

本實施例汞的礦相基本轉(zhuǎn)化成了單一的hgo；超聲強化后的酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變后，酸泥中的98.5％以上的汞轉(zhuǎn)變?yōu)閔go，hgo經(jīng)焙燒處理，汞直接以水銀形式回收。

[0056]

實施例3：本實施例中酸泥汞物相分布見表3，

[0057]

表3酸泥汞物相分布

[0058][0059]

從表3可知，酸泥中汞的主要物相為hgs、hgso4、hgse、hg2cl2和hgcl2，汞質(zhì)量含量可達52.01％，硒主要以hgse形式存在，硒含量為11.95％；

[0060]

一種超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法(見圖1)，具體步驟如下：

[0061]

(1)將酸泥和堿液(氫氧化鋇溶液)混合均勻，在溫度為90℃下熟化漿化30min，使hgcl2和hg2cl2定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo得到漿化酸泥；其中堿液(氫氧化鋇溶液)與酸泥的液固比ml:g為1:2，堿液(氫氧化鋇溶液)濃度為1100g/l；

[0062]

(2)將氧化劑(o2)通入到漿化酸泥中氧化處理30min，使hgs的定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo得到氧化酸泥；其中氧化劑(o2)的通入速率為83.3l/min；

[0063]

(3)通入超聲強化氧化酸泥中hgse定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo得到定向礦相轉(zhuǎn)化物料；其中超聲強化2w/cm2，超聲強化時間為30min；

[0064]

本實施例汞的礦相基本轉(zhuǎn)化成了單一的hgo；超聲強化后的酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變后，酸泥中的99％以上的汞轉(zhuǎn)變?yōu)閔go，hgo經(jīng)焙燒處理，汞直接以水銀形式回收。

[0065]

以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。技術(shù)特征：

1.一種超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法，其特征在于，具體步驟如下：(1)將酸泥和堿液混合均勻，在溫度為50～90℃下熟化漿化10～30min，使hgcl2和hgso4定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo得到漿化酸泥；(2)將氧化劑加入到漿化酸泥中氧化處理5～30min，使hgs的定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo得到氧化酸泥；(3)通入超聲強化氧化酸泥中hgse定向礦相轉(zhuǎn)化為hgo。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法，其特征在于：以質(zhì)量百分數(shù)計，步驟(1)酸泥中汞含量為1.29～52.01％，硒含量為0.51～11.95％，汞的主要物相為hgs、hgse、hgso4、hg2cl2和hgcl2，硒主要物相為hgse。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法，其特征在于：步驟(1)堿液濃度為1.42～1100g/l，堿液與酸泥的液固比ml:g為1:2～4:1。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法，其特征在于：堿液為氫氧化鈉、氫氧化鈣或氫氧化鋇。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法，其特征在于：氧化劑為na2o2、h2o2、naclo或o2。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法，其特征在于：氧化劑為na2o2、h2o2或naclo時，氧化劑的加入量為酸泥質(zhì)量的5～50％；氧化劑為o2時，氧化劑的通入流量為1.67～83.3l/min。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法，其特征在于：超聲強化為0.2～2w/cm2，超聲強化時間為10～30min。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種超聲強化酸泥中含汞物相定向轉(zhuǎn)變的方法，屬于有色金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將酸泥和堿液混合均勻，在溫度為50～90℃下熟化漿化10～30min，使HgCl2和HgSO4定向礦相轉(zhuǎn)化為HgO得到漿化酸泥；將氧化劑加入到漿化酸泥中氧化處理5～30min，使HgS的定向礦相轉(zhuǎn)化為HgO得到氧化酸泥；通入超聲強化氧化酸泥中HgSe定向礦相轉(zhuǎn)化為HgO。本發(fā)明方法可實現(xiàn)酸泥中復雜含汞組元的定向礦相重構(gòu)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐滋幚砗M元，有利于后序提汞，降低汞回收成本。收成本。收成本。

技術(shù)研發(fā)人員：張利波 楊坤 潘錫劍 洪巖 狄浩凱 梁明

受保護的技術(shù)使用者：昆明理工大學

技術(shù)研發(fā)日：2021.09.15

技術(shù)公布日：2021/12/10