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硒对冶炼烟气洗涤过程汞释放的影响

2017/10/23 14:20:28  来源:中南大学冶金与环境学院  作者:刘志楼等  我要投稿

烟气中汞主要以颗粒态汞(Hgp)、氧化态汞(Hg2+)和元素态汞(Hg0) 三种形式存在。目前所研究的脱汞的方法主要集中在两个方面,一是吸附剂喷射技术;另一方面是利用现有的空气污染控制装置为基础的同时脱汞方法。吸附剂喷射技术虽具有较高的脱汞效率,但其成本很高,吸附剂后续处理难,若处理不当易造成二次污染;利用现有污染控制装置脱汞的方法有很大的成本优势。烟气洗涤过程在冶炼烟气处理过程中是一种常见的净化技术,是目前最常见的冶炼烟气净化工序之一。

由于氧化态汞的可溶性,通常采用洗涤净化的方式去除烟气中的氧化态汞。在通过大量的烟气汞测试过程中发现经过湿法洗涤工艺后,烟气中零价汞的浓度出现增加的现象, 即零价汞再析出的现象发生。通常冶炼烟气中含有大量的SO2,在洗涤过程中溶液中会存在大量的亚硫酸根,洗涤过程中水溶性的汞离子可以被亚硫酸还原成零价汞,造成汞的再释放,降低汞的去除效率。因此研究此过程中汞再释放的影响因素对提高烟气洗涤过程中氧化态汞的去除效率由很大的意义。

冶炼过程中硒通常以氧化物的形式进入烟气,在洗涤过程中以水溶性的亚硒酸等形式去除。目前很多研究已经报道了洗涤液中氯离子、硫酸根离子等对汞再释放有明显的抑制作用,但是很少有报道亚硒酸根对汞再释放的影响。因此本文通过模拟冶炼烟气洗涤过程,研究洗涤溶液中亚硒酸根对冶炼汞再释放影响,并讨论影响汞再释放的机制。

实验的主要方法

一是实验装置

本实验通过模拟烟气洗涤过程研究亚硒酸根对汞再释放的影响,其示意图如图1 所示。模拟实验系统分为化学反应系统、汞检测系统和尾气处理系统三部分组成。使用的高纯氮气作为载气,用于携带反应器中释放的元素汞,通过流量计控制载气的流量,使载气以恒定的速度通过鼓泡反应器中,在在反应器内进行气液充分接触,将浆液中被还原的Hg0 携带出来;使用水浴锅控制洗涤溶液的温度,洗涤溶液中通过加入不同含量的亚硒酸钠、亚硫酸钠、氧化汞来调节洗涤液中离子的浓度,最后使用硫酸和氢氧化钠调节溶液pH;通过洗涤后含汞气体通过测汞设备,得到烟气中汞的含量,本实验所用的测汞仪为RA-915 M Lumex 测汞仪;经过测量后的尾气经过高锰酸钾和活性炭吸收后可安全排放至环境中。

文章关键词:脱汞方法 烟气汞 空气污染

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