一種利用含汞廢催化劑生產單質汞和硫酸鋅的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及有機工業廢汞催化劑的三廢治理和利用的技術領域，特別是涉及一種利用含汞廢催化劑生產單質汞和硫酸鋅的方法。
【背景技術】
[0002]在用乙炔法合成氯乙烯的反應中，工業上使用的是氯化汞含量為10wt%&高汞催化劑，由于氯化汞在反應進行中容易升華流失，會對環境造成危害。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，試圖開發出一種低汞或非汞催化劑，使其在較高的轉化率和選擇性下，有較長的壽命，并且對環境的危害達到最小，為以后低汞或非汞催化劑的工業化應用打下良好的基礎。通過實踐制備了一種無論在轉化率、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中，含汞廢催化劑的排放量為每噸產品排放0.002噸，而且排出廢汞(氯化汞)含量為2 ?7% ;
[0003]其一、反應后的廢汞不僅沒有有效利用，且會造成二次污染；
[0004]其二、氯化汞可用來制取單質汞以及其他鹽等產品，汞通常用于科學儀器(電學儀器、控制設備、溫度計、氣壓計)及汞鍋爐、汞泵及汞氣燈中，其經濟價值高；硫酸鋅和氯化鈉等產品的經濟價值也較高。
【發明內容】
[0005]本發明旨在對乙炔法合成氯乙烯的反應中產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單質汞和硫酸鋅的方法。
[0006]為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
[0007]將廢汞催化劑經以下三個步驟制得單質汞聯產硫酸鋅和氯化鈉:
[0008]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°C使氯化汞直接升華成氣體，再冷卻成液體的氯化汞；
[0009]第二步，將上述得到的氯化汞溶液與硫酸鈉溶液以純質量比1: 0.29?0.85進行反應，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質量比1: 0.03?0.51反應，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經洗滌、脫水、包裝得到單質汞產品；澄清的硫酸鋅溶液經常壓蒸餾、冷卻、結晶、包裝得到硫酸鋅晶體女口廣叩；
[0010]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，當蒸餾溫度達到氯化鈉飽和溶液時排入冷卻器，經冷卻、結晶得到氯化鈉晶體產品。
[0011]本發明的主要化學反應式為:
[0012]HgCl2+Na2S04 = HgS04+2NaCl
[0013]HgS04+Zn = ZnS04+Hg
[0014]本發明的有益效果在于: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，制取的單質汞和氯化鋅產品具有多種用途，經濟效益可觀。
【具體實施方式】
[0015]實施例一
[0016]將廢汞催化劑經以下三個步驟制得單質汞聯產硫酸鋅和氯化鈉:
[0017]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°C使氯化汞直接升華成氣體，再冷卻成液體的氯化汞；
[0018]第二步，將上述得到的氯化汞溶液與硫酸鈉溶液以純質量比1: 0.34進行反應，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質量比1: 0.02反應，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經洗滌、脫水、包裝得到單質汞產品1.6Kg ;澄清的硫酸鋅溶液經常壓蒸餾、冷卻、結晶、包裝得到硫酸鋅晶體產品
1.2Kg ；
[0019]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，當蒸餾溫度達到氯化鈉飽和溶液時排入冷卻器，經冷卻、結晶得到氯化鈉晶體產品16.5Kg。
[0020]實施例二
[0021]將廢汞催化劑經以下三個步驟制得單質汞聯產硫酸鋅和氯化鈉:
[0022]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°C使氯化汞直接升華成氣體，再冷卻成液體的氯化汞；
[0023]第二步，將上述得到的氯化汞溶液與硫酸鈉溶液以純質量比1: 0.54進行反應，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質量比1: 0.22反應，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經洗滌、脫水、包裝得到單質汞產品27.4Kg ;澄清的硫酸鋅溶液經常壓蒸餾、冷卻、結晶、包裝得到硫酸鋅晶體產品21.2Kg ；
[0024]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，當蒸餾溫度達到氯化鈉飽和溶液時排入冷卻器，經冷卻、結晶得到氯化鈉晶體產品26.lKg。
[0025]實施例三
[0026]將廢汞催化劑經以下三個步驟制得單質汞聯產硫酸鋅和氯化鈉:
[0027]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°C使氯化汞直接升華成氣體，再冷卻成液體的氯化汞；
[0028]第二步，將上述得到的氯化汞溶液與硫酸鈉溶液以純質量比1: 0.74進行反應，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質量比1: 0.42反應，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經洗滌、脫水、包裝得到單質汞產品71.6Kg ;澄清的硫酸鋅溶液經常壓蒸餾、冷卻、結晶、包裝得到硫酸鋅晶體產品55.4Kg ；
[0029]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，當蒸餾溫度達到氯化鈉飽和溶液時排入冷卻器，經冷卻、結晶得到氯化鈉晶體產品35.8Kg。
[0030]以上所述僅是本發明的三個優選實施例，并非用來限制本發明，凡其類似的實施例，都應涵蓋于本發明專利的保護范圍。
【主權項】
1.一種利用含汞廢催化劑生產單質汞和硫酸鋅的方法，其特征在于:將廢汞催化劑經以下三個步驟制得單質汞聯產硫酸鋅和氯化鈉: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°C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量比1: 0.29?0.85進行反應，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質量比1: 0.03?0.51反應，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經洗滌、脫水、包裝得到單質汞產品；澄清的硫酸鋅溶液經常壓蒸餾、冷卻、結晶、包裝得到硫酸鋅晶體產品；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，當蒸餾溫度達到氯化鈉飽和溶液時排入冷卻器，經冷卻、結晶得到氯化鈉晶體產品。
【專利摘要】一種利用含汞廢催化劑生產單質汞和硫酸鋅的方法，涉及有機工業廢汞催化劑的三廢治理和利用的技術領域。本發明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；將氯化汞溶液與硫酸鈉溶液以純質量比1∶0.29～0.85進行反應，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質量比1∶0.03～0.51反應，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經洗滌、脫水、包裝得到單質汞產品；澄清的硫酸鋅溶液經常壓蒸餾、冷卻、結晶、包裝得到硫酸鋅晶體產品。本發明有效防止了廢汞催化劑對化境的污染，同時為企業產生了較高經濟效益。
【IPC分類】C22B43/00, C22B7/00, C01G9/06, C01D3/04
【公開號】CN105460958
【申請號】CN201410538315
【發明人】徐聯菊
【申請人】常德湘大環保科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年9月24日