废汞触媒中汞的浸出及其再生活性炭的吸附性能

谢子楠; 徐泽棣; 任富忠; 杨辉; 范芳焯

doi:10.12030/j.cjee.201809163

废汞触媒中汞的浸出及其再生活性炭的吸附性能

1.
铜仁学院材料与化学工程学院，铜仁 554300
2.
贵州省铜仁市鸿发含汞产品处置有限公司，铜仁 554300
基金项目:
贵州省教育厅青年科技人才成长项目黔教合KY字[2016]297

贵州省教育厅基础研究项目黔教合KY字[2015]401贵州省教育厅青年科技人才成长项目(黔教合KY字[2016]297)

贵州省教育厅基础研究项目(黔教合KY字[2015]401)

Mercury leaching from waste mercury catalyst and the absorption property of regenerated activated carbon

1.
School of Materials and Chemical Engineering, Tongren University, Tongren 554300, China
2.
Guizhou Tongren Hongfa Mercury Products Disposal Company Ltd., Tongren 554300, China
Fund Project:

摘要: 对电石法生产聚氯乙烯产生的废汞触媒进行浸出及再生活性炭的研究，以6 mol·L-1 HCl 溶液作为浸出剂，在浸出反应温度为65 ℃、浸出反应时间为90 min和液固比为15∶1的实验条件下得到Hg2+的优化浸出率为61.25%。采用扫描电镜(SEM)、Brunauer-Emmet-Tller(BET) 比表面积等方法分析再生活性炭特征。结果表明焙烧废汞触媒浸出渣热再生活性炭是可行的，焙烧最佳工艺条件为：焙烧温度850 ℃，焙烧时间90 min。得到的焙烧产物亚甲基蓝吸附值为120.5 mg·g-1，BET表面积为704.25 m2·g-1，平均孔径为3.28 nm。再生前后的汞含量与从1.067%降至0.351%，再生后能再次作为汞触媒生产的催化剂载体材料，同时减缓固废堆积过程中汞流失造成的一系列环境问题。
- 废汞触媒 /
- 浸出 /
- 再生活性炭
Abstract: Leaching and activated carbon regeneration from waste mercury catalyst produced during polyvinyl chloride preparation by calcium carbide process were studied. When 6 mol·L-1 HCl was used as a leaching agent, the optimum leaching rate of Hg2+ was 61.25% under the conditions of reaction temperature of 65 ℃, reaction time of 90 min and liquid-solid ratio of 15∶1. Scanning electron microscopy(SEM), Brunauer-Emmet-Tller (BET) surface area and other analysis methods were used to identify the characteristics of regenerated activated carbon, which indicated that it is feasible to regenerate activated carbon by roasting waste mercury catalyst. The optimum roasting conditions were as following: 850 ℃ for roasting temperature and 90 min for roasting duration. The methylene blue adsorption value, specific surface area and average pore size of the roasted product were 120.5 mg·g-1, 704.25 m2·g-1 and 3.28 nm, respectively. Mercury content in waste mercury catalyst decreased from 1.067% to 0.351% after regeneration. The regenerated activated carbon can be used as catalyst carrier material for mercury catalyst production again, and also alleviate a series of environmental problems caused by mercury loss during solid waste accumulation process.
- waste mercury catalyst /
- leaching /
- regenerated activated carbon

摘要

对电石法生产聚氯乙烯产生的废汞触媒进行浸出及再生活性炭的研究，以6 mol·L^-1 HCl 溶液作为浸出剂，在浸出反应温度为65 ℃、浸出反应时间为90 min和液固比为15∶1的实验条件下得到Hg²⁺的优化浸出率为61.25%。采用扫描电镜(SEM)、Brunauer-Emmet-Tller(BET) 比表面积等方法分析再生活性炭特征。结果表明焙烧废汞触媒浸出渣热再生活性炭是可行的，焙烧最佳工艺条件为：焙烧温度850 ℃，焙烧时间90 min。得到的焙烧产物亚甲基蓝吸附值为120.5 mg·g^-1，BET表面积为704.25 m²·g^-1，平均孔径为3.28 nm。再生前后的汞含量与从1.067%降至0.351%，再生后能再次作为汞触媒生产的催化剂载体材料，同时减缓固废堆积过程中汞流失造成的一系列环境问题。

Abstract

Leaching and activated carbon regeneration from waste mercury catalyst produced during polyvinyl chloride preparation by calcium carbide process were studied. When 6 mol·L^-1 HCl was used as a leaching agent, the optimum leaching rate of Hg²⁺ was 61.25% under the conditions of reaction temperature of 65 ℃, reaction time of 90 min and liquid-solid ratio of 15∶1. Scanning electron microscopy(SEM), Brunauer-Emmet-Tller (BET) surface area and other analysis methods were used to identify the characteristics of regenerated activated carbon, which indicated that it is feasible to regenerate activated carbon by roasting waste mercury catalyst. The optimum roasting conditions were as following: 850 ℃ for roasting temperature and 90 min for roasting duration. The methylene blue adsorption value, specific surface area and average pore size of the roasted product were 120.5 mg·g^-1, 704.25 m²·g^-1 and 3.28 nm, respectively. Mercury content in waste mercury catalyst decreased from 1.067% to 0.351% after regeneration. The regenerated activated carbon can be used as catalyst carrier material for mercury catalyst production again, and also alleviate a series of environmental problems caused by mercury loss during solid waste accumulation process.

关键词

废汞触媒；浸出；再生活性炭

Keywords

waste mercury catalyst; leaching; regenerated activated carbon

全球每年有3 600 t汞进入自然环境，汞的排放主要来自于自然源和人为源2部分。自然源是指来源于地质源的自然释放；人为源是指汞排放，包括汞的使用、物质当中含有汞杂质以及废物处理引起的汞排放等3大类^[1]。以活性炭为载体的氯化汞(HgCl₂/AC)作为生产氯乙烯单体(VCM)的催化剂，被认为是汞人为排放的3大二次来源之一^[2]。氯碱乙烯(PVC)行业氯化汞触媒产品是我国汞行业消耗汞量最大的产品，也是形成汞污染最严重的行业。汞触媒使用一段时期后，会因中毒、失活或积炭而无法正常使用，须更换而废弃，一般把乙炔转化率低于75%时从前台转化器换下的触媒称之为废汞触媒(包括废活性炭等含汞固体废物)。据统计，每生产1 t聚氯乙烯平均会消耗汞触媒1.2~1.5 kg，我国每年氯化汞的平均消耗量为700~1 200 t^[3]，产生的废氯化汞触媒的数量在1×10⁴~1.5×10⁴ t之间，预计未来几年内将以10%~15%的速率增加^[4]。产生的大量废汞对环境和人体健康构成了巨大威胁，但废汞触媒产量大，具有回收和再利用价值。

废汞触媒的回收处理虽已形成了较为成熟的产业，但处理这些固废的厂家工艺水平和管理水平参差不齐，多为小型企业，生产装置和工艺较为落后，主要集中在贵州一带。废触媒中汞的回收率较好的能在90%左右，但仍存在许多落后的传统回收汞装置，回收率较低，为70%左右，汞污染较为严重^[5]。目前，对含汞废物的处理方法主要有催化氧化、化学固化-稳定化、化学吸附法^[6,7,8,9,10]。而对废汞触媒的回收利用主要有3种方法：1)利用废汞触媒为原料，火法冶炼回收再生汞(蒸馏法)^[11]；2)以废汞触媒为原料，化学活化、吸附等方式回收生产“再生汞触媒”^[12,13]；3)利用升华温差的原理，在负压密闭环境下实现HgCl₂和活性炭分离回收的控氧干馏法^[14]。其中，蒸馏法存在能耗较高、二次污染重等缺点^[15]；而控氧干馏法中存在活性炭在低温下燃烧的不利现象，对载气量和温度控制要求严格，对设备、技术要求程度高。因此，新型回收工艺的应用可以减轻我国因汞资源短缺而给电石法PVC行业带来的压力，对实现该行业的汞资源循环利用至关重要。如邱运仁等^[16]利用酸化-超声协耦合过滤回收利用废汞触媒，工艺简单、效率高、能耗低；于光认等^[17]采用功能化溶剂对废汞触媒进行预处理用以除杂，再以功能化溶剂Ⅱ萃取出废汞触媒中的汞及汞化物；朱建新等^[18]添加硫化钠为助剂采用机械球磨的方式进行废汞触媒的固化和稳定化。近年来，研究者们结合含汞废物的物理化学特性，分析与评估废汞触媒现有回收工艺，先后开发了很多先进处理技术，主要包括低温加热干馏技术、固相电还原技术等^[19,20]。除了汞的回收以外，废汞触媒中存在大量的炭，对其回收、再生不仅能减轻固废堆积带来的环境危害，也可作为触媒载体重复使用，产生经济效益。活性炭制备、改性、再生的方法除常规方法外^{[21,22,23,24]}，主要还有溶剂再生法^[25]、电化学再生法^[26]、微波再生法^[27]和生物再生法^[28]等。

国内外对含汞固废的回收利用展开了大量的研究，取得了一些成效，但对废汞触媒中汞的赋存状态及浸出特性研究涉及较少，对汞和活性炭同时回收的工艺不多。因此，本研究对废汞触媒中汞的赋存状态、废汞触媒中汞的浸出特性及浸出影响因素进行探究，并对浸出渣进行再生活性炭的研究，检测其比表面积及孔特征，为其能在电石法PVC生产工艺中循环使用奠定理论基础。通过湿法与焙烧法结合，用简洁易行的技术路线减轻传统蒸馏法汞的排放和污染问题。

1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
721G 型可见分光光度计(上海仪电分析仪器有限公司)，ZNCL-GS 型智能磁力加热锅(河南佰泽仪器有限公司)，AXIOS X射线荧光光谱仪(XRF，荷兰帕纳科)，D8 ADVANCE型X射线扫描仪(XRD，德国Bruker)，BET TriStarⅡ3020型比表面及孔隙度分析仪(美国 Micromeritics 公司)，SU8220扫描电子显微镜(SEM，日本日立公司)。
废汞触媒购于贵州省铜仁市鸿发含汞产品处置有限公司；浓硫酸、浓盐酸、高锰酸钾购于都金山化学试剂有限公司；乙醇、三氯甲烷购于天津市富宇精细化工有限公司；氯化汞购于贵州省铜仁银湖化工有限公司化学试剂厂；以上试剂均为分析纯。
1.2 实验方法
1.2.1 废汞触媒中汞浸出实验
称取一定量废汞触媒进行研磨，经恒温干燥箱80 ℃烘180 min后冷却过100目标准筛，得到废汞触媒粉末。取废汞触媒粉末与溶剂以一定液固比进行混合，放入智能磁力加热锅中水浴加热，反应温度控制在25~65 ℃，磁力搅拌速度为200 r·min^-1，使之反应30~150 min，然后将浆液过滤，测滤液中Hg²⁺含量，浸出渣后续备用。
1.2.2 浸出渣热再生活性炭实验
取一定量浸出渣于105 ℃下烘干至恒重，测定其亚甲基蓝吸附效果。然后称取一定量的滤渣样品放入坩埚，不同温度中恒温烧结一定时间，得出最佳再生烧结温度；称取适量的滤渣样品放入坩埚，在最佳烧结温度下恒温烧结不同时间，得出最佳再生烧结时间；然后进行吸附性能测定。热再生过程中，将烧结炉的排气口与汞吸收液瓶连接，避免大气污染。汞吸收液为BaCl₂-Ba(OH)组合液，使用前配制^[29,30]。具体技术路线如图1所示。
图1 废汞触媒的浸出-活性炭再生技术流程
Fig. 1 Technical process of leaching-activated carbon regeneration of waste mercury catalyst
1.2.3 分析测试方法
废汞触媒粉末主要元素组成采用荷兰帕纳科AXIOS X射线荧光光谱仪(XRF)进行分析，其成分组成采用布鲁克D8 ADVANCE型X射线扫描仪(XRD)进行测试。用双硫腙分光光度法^[31]测定废汞触媒浸出液中的Hg²⁺含量。利用汞标准曲线算出浸出液中Hg²⁺含量浓度，汞的浸出率η可由式(1)计算。
η=C0-CAC0×100%
(1)
式中：η为浸出率，%；C₀为溶液中初始汞浓度，mg·mL^-1；C_A为浸出溶液中后剩余汞浓度，mg·mL^-1。
废汞触媒水浸渣和再生活性炭甲基蓝吸附值测试参照GB/T 12496.10-1999木质活性炭实验方法中亚甲基蓝附值的测定方法^[32,33]进行。采用比表面及孔隙度分析仪测定活性炭的比表面积和孔容积，比表面积由标准 BET 法计算，孔容积由相对压力为 0.99 时的氮吸附总量确定，孔径分布基于BJH理论确定。采用扫描电子显微镜观察废汞触媒水浸渣和再生活性炭的表面形貌和孔隙结构。
2 结果与讨论
2.1 汞触媒成分分析
本实验中所用的废汞触媒来自贵州万山，是电石法生产聚氯乙烯过程排放的残渣，通过XRF检测其元素组成。主要成分如表1所示。由表1可见，废汞触媒主要含有Hg、Cl、P、S等元素。X射线衍射图如图2所示，结果表明废汞触媒原料中汞主要以高氯酸汞(Hg(ClO₄)₂)、硫化汞(HgS)、汞单质(Hg)以及磷酸汞(Hg₃PO₄)的形式存在。
图2 废汞触煤X射线衍射(XRD)
Fig. 2 X-ray diffraction (XRD) pattern of waste mercury catalyst
表 1 废汞触媒的主要成分(mercury catalyst %)
Table 1 Main components of waste(mercury catalyst %)
Hg Cl S P O Ti
2.753 8.984 0.274 0.238 12.337 0.041
2.2 影响废汞触媒中Hg²⁺浸出的主要因素
2.2.1 浸出剂对Hg²⁺浸出率的影响
根据HgCl₂的水溶性，实验中分别采用溶剂纯水和不同浓度的HCl溶液对废汞触媒进行浸出实验。图3为液固比为15∶1、反应温度为45 ℃、不同浸出时间下浸出剂对汞浸出率的影响。由图3可知，随着反应时间的延长，Hg²⁺的浸出率均呈现先增加后基本趋于稳定的趋势，反应时间为90 min左右各体系的Hg²⁺浸出率均达到最大。当浸出时间进一步加长，随着反应的进行，溶剂不断挥发，随着浸出剂的损失，浸出率反而呈现降低趋势。纯水作浸出剂时，Hg²⁺的浸出率最大只能达到14.07%。采用不同浓度的HCl溶液作浸出剂的结果表明，提高浸出剂的酸度有助于Hg²⁺从废汞触媒中浸出。但当HCl浓度从3 mol·L^-1提高至6 mol·L^-1时，Hg²⁺浸出率增加并不显著，从45.54%至46.78%，说明再提高浸出剂的酸度对有效浸出的意义不大。因此，后续实验条件中选择6 mol·L^-1 HCl盐酸溶液作为浸出剂，浸出时间选择90 min。
图3 浸出剂对Hg²⁺浸出率的影响
Fig. 3 Effect of leaching agent on leaching rate of Hg²⁺
2.2.2 液固比对Hg²⁺浸出率的影响
在反应温度为45 ℃、反应时间为90 min的条件下，考察液固比对汞浸出的影响，结果如图4所示。由图4可以看出，液固比对废汞触媒中Hg²⁺浸出率呈现先增加后减小的趋势。在一定的浸出剂浓度下，大的液固比可降低浆液的黏稠度和浸出液中有价金属离子浓度，有利于提高固液相之间的传质速度，从而提高浸出率。但液固比过大会降低浸出液中汞的浓度，增加回收的困难，过大的液固比也会导致浸出和液固分离设备负荷或浸出剂的损耗增加，在经济上不利。由实验结果可知，Hg²⁺最佳的浸出液固比值为15∶1。
图4 液固比对Hg²⁺浸出率的影响
Fig. 4 Effect of liquid-solid ratio on leaching rate of Hg²⁺
2.2.3 反应温度对Hg²⁺浸出率的影响
控制浸出反应时间为90 min，液固比为15∶1，考察不同反应温度对汞浸出率的影响，结果如图5所示。废汞触媒中Hg²⁺的浸出率随温度的升高而增加，当温度为65 ℃时Hg²⁺浸出率为61.25%。温度的升高可增大扩散系数和速度常数，从而提高浸出速度，因此一般尽可能采用沸点较高的溶剂作浸出剂，尽量在接近试剂沸点的温度浸出。氯化氢与水的混合物有最高恒沸点存在，其共沸点为110 ℃左右，但反应温度过高会导致溶剂挥发加快，造成一定空气污染，也会影响反应的速度，所以反应温度控制在65 ℃。
图5 反应温度对Hg²⁺浸出率的影响
Fig. 5 Effect of reaction temperature on leaching rate of Hg²⁺
2.3 废汞触媒水浸渣热再生制备活性炭
2.3.1 烧结温度对再生活性炭吸附性能的影响
称取1 g废汞触媒水浸渣样品于坩埚放入马弗炉中烧结，分别在700、750、800、850和900 ℃下恒温烧结90 min后对烧结产物进行亚甲基蓝吸附性能测定，结果如图6所示。由图6可知，烧结温度的对废汞触媒活性炭再生影响显著。当温度为700~850 ℃时，废汞触媒再生活性炭的吸附能力明显增强；当温度为850~900 ℃时，吸附能力又明显下降。活性炭热再生主要将有机物解析、炭化、氧化的形式从活性炭的基质上消除，温度过高时会使活性炭基质炭化，从而使得到的再生活性炭中灰份含量增多。在850 ℃时废汞触媒再生活性炭对亚甲基蓝的吸附能力达到最大，为120.5 mg·g^-1，因此，取850 ℃为最佳烧结温度。
图6 烧结温度对再生活性炭吸附性能的影响
Fig. 6 Effect of sintering temperature on adsorption performance of regenerated activated carbon
2.3.2 烧结时间对再生活性炭吸附性能的影响
称取1 g废汞触媒水浸渣样放入马弗炉中烧结，控制烧结温度为850 ℃，分别恒温10、30、50、70、90和110 min，得出烧结物，然后进行吸附性能测定，结果如图7所示。由图7可知，烧结时间亦是影响活性炭再生的重要因素，恒温10~50 min时，再生活性炭亚甲基蓝吸附值只是略微提升，50~90 min吸附能力有了显著提升，在90 min达到最大吸附值，为120.5 mg·g^-1，随着烧结时间继续延长，再生活性炭的吸附能力开始急速下降。烧结时间过长，活性炭上的有机物含量基本上分解脱附完，再继续加热有可能导致基炭灰化。
图7 烧结时间对再生活性炭吸附性能的影响
Fig. 7 Effect of sintering time on adsorption performance of regenerated activated carbon

2.4 烧结产物比表面积及孔径分析

图8为废汞触媒水浸渣和最佳烧结条件下烧结所得产物的 SEM 照片。由此可见，焙烧前水浸渣表面致密，比较平整；焙烧后产物表面多呈现尺度大小不均一、较分散的碎块状，且形成较多的孔结构，空隙比较均匀。说明废汞触媒水浸渣热再生法制备出了具有一定孔结构的活性炭。

图8 废汞触媒水浸渣及水浸渣烧结产物的SEM图

Fig. 8 SEM images of water leaching slag of waste mercury catalyst and sintered products of water leaching slag

焙烧产物在77 K下的N₂吸脱附等温线如图9所示。根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)分类，该吸脱附等温线呈现Ⅱ型等温吸附线特征^[34]。当活性炭表面对N₂的作用力大于N₂分子之间的作用力，第1层吸附接近饱和后第2层才开始，于是等温线在较低p/p⁰处出现拐点，焙烧产物最高N₂吸附量为 300 cm³·g^-1。根据吸附等温线计算得到孔径分布见图10，孔径分布曲线的特点是孔径分布的最大峰值处于曲线最左侧，主导吸附的孔径在3.28 nm 左右。

图9 再生活性炭在77 K下的N₂吸脱附等温线

Fig.9 Absorption and desorption isotherm of N₂ at 77 K of regenerated activated carbon

图10 再生活性炭孔径分布图

Fig.10 Pore size distribution of regenerated activated carbon

废汞触媒再生活性炭孔结构参数及亚甲基蓝吸附值见表2。由表2可知，再生活性炭以中孔为主，比表面积为704.25 m²·g^-1，亚甲基蓝吸附值为120.5 mg·g^-1，能达到常规活性炭的亚甲基蓝吸附标准(100~150 mg·g^-1)。再生后的汞含量从再生前的1.076%降至0.351%，再生后能再次作为汞触媒生产的催化剂载体材料。

表2 废汞触媒再生活性炭相关参数

Table 2 Parameters of regenerated activated carbon from waste mercury catalyst

BET 比表面积/(m²·g^-1)	总孔容/(cm³·g^-1)	平均孔径/nm	再生前亚甲基蓝吸附值/(mg·g^-1)	再生后亚甲基蓝吸附值/(mg·g^-1)	再生前汞含量/%	再生后汞含量/%
704.25	0.45	3.28	120.5	1.067	1.067	0.351

国内废汞触媒回收处理的典型工艺包括蒸馏法和控氧干馏法，由于设备和技术问题，回收效率存在较大差异。例如有研究^[35]表明，采用低温加热干馏技术，在加热温度低至90~120 ℃时，氯化汞回收率达95%以上。王小艳等^[12]采用化学焙烧法在100 ℃下用质量分数为7%~8% 的NaOH或Na₂CO₃处理废汞触媒4~5 h后，汞回收率均能达到99%以上，研究仍处在实验室阶段。目前，实际工业中汞回收率平均在85%左右^[5]。本研究对电石法PVC行业产生的废汞触媒，采用湿法浸出-焙烧再生活性炭的技术方法，用6 mol·L^-1 HCl溶液作浸出剂，可溶性汞的浸出率为61.25%，能有效降低浸出渣汞含量，将浸出渣进行活性炭再生后，汞含量由再生前的1.067%降至0.315%，有助于进一步回收利用。

3 结论
1) 采用盐酸溶液作为浸出剂，对废汞触媒进行汞浸出的优化工艺条件为：浸出反应温度为65 ℃、浸出反应时间为90 min、液固比为15∶1，在此条件下，得到Hg²⁺的最佳浸出率为61.25%。
2) 将浸出渣进行热再生制备活性炭，再生后活性炭对亚甲基蓝吸附值为120.5 mg·g^-1，比表面积为704.25 m²·g^-1，再生后汞含量从再生前的1.076%降至0.351%。
3) 本工艺路线中汞浸出率仅为61.25%，后续可采用超声、微波等方法辅助浸出，提高汞的浸出率，降低浸出渣汞含量；热再生过程中，可尝试添加一定量助剂来降低焙烧温度，结合废气吸附材料及先进吸附洗脱装备的研发将有助于该工艺实现工业化。
参考文献
- 1
  薛之化. 电石法聚氯乙烯生产中的汞污染治理[J].中国氯碱, 2011(2): 25-31.
- 2
  LIU C，PENG J H，MA A Y，et al. Study on non-isothermal kinetics of the thermal desorption ofmercury from spent mercuric chloride catalyst[J]. Journal of Hazardous Materials, 2017, 322: 325-333.
- 3
  曾华星，胡奔流，张银玲. 我国含汞废物的再生利用[J]. 有色冶金设计与研究, 2012, 33(3): 40-42.
- 4
  任亚峰. 基于机械化学法的PVC行业废汞触媒稳定化固化技术及应用研究[D]. 北京: 中国科学院大学,2017.
- 5
  李全胜，张萍. 电石法PVC汞减排措施的建议[J]. 聚氯乙烯, 2014, 42(10): 41-45.
- 6
  陈绍杨，王里奥，王惠俊，等. 汞矿区周边土壤和溪流底泥对汞的吸附解吸特征[J]. 环境工程学报, 2017,11(3): 1913-1919.
- 7
  陈杰，刘洁，李顺奇，等. 几种硫化物对紫色土汞的稳定化效果及优化稳定条件[J]. 环境工程学报, 2018, 12(3): 893-903.
- 8
  唐美如，黄振山，喻珊，等. 反硝化菌对烟气汞吸附特性研究[J]. 环境科学学报, 2013, 38(9): 3503-3513.
- 9
  LIU C，PENG J H，ZHANG L B，et al. Mercury adsorption from aqueous solution by regenerated activatedcarbon produced from depleted mercury-containing catalyst bymicrowave-assisted decontamination[J]. Journal of Cleaner Production, 2018, 196: 109-121.
- 10
  YANG X，XIAO B Z，GUANG Q L，et al. Study on the effects of carrier and modifier on mercury adsorption behavior over halides modified sorbents using temperature programmed desorption method[J]. Fuel Processing Technology, 2018, 178: 293-300.
- 11
  张亚雄. 我国氯化汞触媒生产和废氯化汞触媒回收利用技术进展[J]. 聚氯乙烯, 2008, 36(10): 24-27.
- 12
  王小艳，王小昌，李国栋. 废汞触媒回收技术的实验室研究[J]. 聚氯乙烯, 2017, 45(8): 33-35.
- 13
  王小昌，李国栋，李春华. 电石法聚氯乙烯行业汞资源的高效循环利用[J]. 聚氯乙烯, 2017, 45(12): 36-38.
- 14
  佚名. 控氧干馏法回收废触媒中HgCl₂及再生汞触媒的新工艺及设备[C]//中国石油和化学工业协会. 2010全国石油和化学工业节能环保技术、设备交流会. 成都, 2010.
- 15
  王玉晶，臧文超，赵静，等. 我国电石法生产聚氯乙烯行业汞排放清单[J].化工环保, 2016, 36(5): 772-576.
- 16
  邱运仁，闫升. 一种回收利用废汞触媒的方法: CN103803638A[P]. 2014-05-21.
- 17
  于光认，张昊，陈晓春. 一种湿法回收含汞触媒中汞的新技术: CN104451154A[P]. 2015-03-25.
- 18
  朱建新，任亚峰. 一种以硫为添加剂机械球磨无害化处理废汞触媒的方法: CN104438285A[P]. 2015-03-25.
- 19
  陈扬，张正洁，冯钦忠，等. 从废汞触媒多组分中环保回收汞和活性炭的设备及回收方法: 201410741444.0[P]. 2015-02-25.
- 20
  李宝磊，陈刚，张正洁. PVC生产行业含汞废物特性分析与处置对策[J]. 化工环保, 2018, 38(5): 514-518.
- 21
  左卫元，仝海娟，史兵方. 改性活性炭对废水中铬离子的吸附[J]. 环境工程学报, 2015, 9(1): 45-50.
- 22
  何慧军，杨春平，罗联胜，等. 改性污泥活性炭对水中镉离子的吸附性能[J]. 环境工程学报, 2012, 6(11): 4034-4040.
- 23
  张本镔，刘运权，叶跃元. 活性炭制备及其活化机理研究进展[J]. 现代化工, 2014, 34(3): 34-39.
- 24
  吴东强，马培勇，胡淞，等. 污泥-锯末混合ZnCl₂活化制备活性炭[J]. 过程工程学报, 2018, 18(4): 792-798.
- 25
  GUO D S，SHI Q T，HE B B，et al. Different solvents for the regeneration of the exhausted activatedcarbon used in the treatment of coking wastewater[J]. Journal of Hazardous Materials, 2011, 186: 1788-1793.
- 26
  REBECCA V M，GEOFFREY W S. The electrochemical regeneration of granular activated carbons: A review [J]. Journal of Hazardous Materials, 2018, 355: 34-49.
- 27
  FOO K Y，HAMEED B H. Microwave-assisted regeneration of activated carbon[J]. Bioresource Technology, 2012, 119: 234-240.
- 28
  MAISA E G，MOUSA H A，MUFTAH H E，et al. Bio-regeneration of activated carbon: A comprehensive review[J]. Separation and Puriﬁcation Technology, 2018, 197: 345-359.
- 29
  张亚雄. 氯氧化法再生氯化汞触媒及尾气综合利用的研究[J].中国有色冶金, 2014, 49(1): 41-45.
- 30
  田祎，邢奕，刘景洋，等. 氯化汞触媒的汞挥发速率[J].北京科技大学学报, 2012, 34(8): 939-942.
- 31
  王珏，马战宇，吴勤波，等. 双硫腙法研究废电池中汞的分布及浸出[J]. 环境污染与防治, 2005, 27(5): 343-345.
- 32
  中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.木质活性炭试验方法亚甲基蓝吸附值的测定: GB/T 12496.10-1999 [S]. 北京: 中国标准出版社, 1999.
- 33
  刘亚纳，周鸣，汤红妍，等. 亚甲基蓝在污泥活性炭上的吸附[J]. 环境工程学报, 2012, 6(7): 2339-2344.
- 34
  曾淦宁，周鸿艳，艾宁. 高比表面积铜藻基活性炭的制备及工艺优化[J]. 环境科学学报, 2013, 33(8): 2209-2217.
- 35
  毛振华. 一种废汞触媒回收工艺及装置: 201310671649.1[P]. 2014-04-02.

[1]	薛之化. 电石法聚氯乙烯生产中的汞污染治理[J].中国氯碱, 2011(2): 25-31.
[2]	LIU C，PENG J H，MA A Y，et al. Study on non-isothermal kinetics of the thermal desorption ofmercury from spent mercuric chloride catalyst[J]. Journal of Hazardous Materials, 2017, 322: 325-333.
[3]	曾华星，胡奔流，张银玲. 我国含汞废物的再生利用[J]. 有色冶金设计与研究, 2012, 33(3): 40-42.
[4]	任亚峰. 基于机械化学法的PVC行业废汞触媒稳定化固化技术及应用研究[D]. 北京: 中国科学院大学,2017.
[5]	李全胜，张萍. 电石法PVC汞减排措施的建议[J]. 聚氯乙烯, 2014, 42(10): 41-45.
[6]	陈绍杨，王里奥，王惠俊，等. 汞矿区周边土壤和溪流底泥对汞的吸附解吸特征[J]. 环境工程学报, 2017,11(3): 1913-1919.
[7]	陈杰，刘洁，李顺奇，等. 几种硫化物对紫色土汞的稳定化效果及优化稳定条件[J]. 环境工程学报, 2018, 12(3): 893-903.
[8]	唐美如，黄振山，喻珊，等. 反硝化菌对烟气汞吸附特性研究[J]. 环境科学学报, 2013, 38(9): 3503-3513.
[9]	LIU C，PENG J H，ZHANG L B，et al. Mercury adsorption from aqueous solution by regenerated activatedcarbon produced from depleted mercury-containing catalyst bymicrowave-assisted decontamination[J]. Journal of Cleaner Production, 2018, 196: 109-121.
[10]	YANG X，XIAO B Z，GUANG Q L，et al. Study on the effects of carrier and modifier on mercury adsorption behavior over halides modified sorbents using temperature programmed desorption method[J]. Fuel Processing Technology, 2018, 178: 293-300.
[11]	张亚雄. 我国氯化汞触媒生产和废氯化汞触媒回收利用技术进展[J]. 聚氯乙烯, 2008, 36(10): 24-27.
[12]	王小艳，王小昌，李国栋. 废汞触媒回收技术的实验室研究[J]. 聚氯乙烯, 2017, 45(8): 33-35.
[13]	王小昌，李国栋，李春华. 电石法聚氯乙烯行业汞资源的高效循环利用[J]. 聚氯乙烯, 2017, 45(12): 36-38.
[14]	佚名. 控氧干馏法回收废触媒中HgCl₂及再生汞触媒的新工艺及设备[C]//中国石油和化学工业协会. 2010全国石油和化学工业节能环保技术、设备交流会. 成都, 2010.
[15]	王玉晶，臧文超，赵静，等. 我国电石法生产聚氯乙烯行业汞排放清单[J].化工环保, 2016, 36(5): 772-576.
[16]	邱运仁，闫升. 一种回收利用废汞触媒的方法: CN103803638A[P]. 2014-05-21.
[17]	于光认，张昊，陈晓春. 一种湿法回收含汞触媒中汞的新技术: CN104451154A[P]. 2015-03-25.
[18]	朱建新，任亚峰. 一种以硫为添加剂机械球磨无害化处理废汞触媒的方法: CN104438285A[P]. 2015-03-25.
[19]	陈扬，张正洁，冯钦忠，等. 从废汞触媒多组分中环保回收汞和活性炭的设备及回收方法: 201410741444.0[P]. 2015-02-25.
[20]	李宝磊，陈刚，张正洁. PVC生产行业含汞废物特性分析与处置对策[J]. 化工环保, 2018, 38(5): 514-518.
[21]	左卫元，仝海娟，史兵方. 改性活性炭对废水中铬离子的吸附[J]. 环境工程学报, 2015, 9(1): 45-50.
[22]	何慧军，杨春平，罗联胜，等. 改性污泥活性炭对水中镉离子的吸附性能[J]. 环境工程学报, 2012, 6(11): 4034-4040.
[23]	张本镔，刘运权，叶跃元. 活性炭制备及其活化机理研究进展[J]. 现代化工, 2014, 34(3): 34-39.
[24]	吴东强，马培勇，胡淞，等. 污泥-锯末混合ZnCl₂活化制备活性炭[J]. 过程工程学报, 2018, 18(4): 792-798.
[25]	GUO D S，SHI Q T，HE B B，et al. Different solvents for the regeneration of the exhausted activatedcarbon used in the treatment of coking wastewater[J]. Journal of Hazardous Materials, 2011, 186: 1788-1793.
[26]	REBECCA V M，GEOFFREY W S. The electrochemical regeneration of granular activated carbons: A review [J]. Journal of Hazardous Materials, 2018, 355: 34-49.
[27]	FOO K Y，HAMEED B H. Microwave-assisted regeneration of activated carbon[J]. Bioresource Technology, 2012, 119: 234-240.
[28]	MAISA E G，MOUSA H A，MUFTAH H E，et al. Bio-regeneration of activated carbon: A comprehensive review[J]. Separation and Puri?cation Technology, 2018, 197: 345-359.
[29]	张亚雄. 氯氧化法再生氯化汞触媒及尾气综合利用的研究[J].中国有色冶金, 2014, 49(1): 41-45.
[30]	田祎，邢奕，刘景洋，等. 氯化汞触媒的汞挥发速率[J].北京科技大学学报, 2012, 34(8): 939-942.
[31]	王珏，马战宇，吴勤波，等. 双硫腙法研究废电池中汞的分布及浸出[J]. 环境污染与防治, 2005, 27(5): 343-345.
[32]	中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.木质活性炭试验方法亚甲基蓝吸附值的测定: GB/T 12496.10-1999 [S]. 北京: 中国标准出版社, 1999.
[33]	刘亚纳，周鸣，汤红妍，等. 亚甲基蓝在污泥活性炭上的吸附[J]. 环境工程学报, 2012, 6(7): 2339-2344.
[34]	曾淦宁，周鸿艳，艾宁. 高比表面积铜藻基活性炭的制备及工艺优化[J]. 环境科学学报, 2013, 33(8): 2209-2217.
[35]	毛振华. 一种废汞触媒回收工艺及装置: 201310671649.1[P]. 2014-04-02.

期刊类型引用(3)

1.	吴磊，张彬，李安静，李杰瑞，常军，杨宏志，王勇，冯琴. 废汞触媒高效汞回收工艺试验研究. 有色设备. 2024(03): 50-57 . 百度学术
2.	王盛才，杨琴，张明光，宋剑飞，李海龙，郭学益. 废汞触媒活性炭再生实验. 中国有色金属学报. 2021(03): 715-723 . 百度学术
3.	谢子楠，宋娟，石贵丹，邓祥欢. 乳状液膜提取废汞触媒浸出液中的汞及乳状液破乳. 化工环保. 2019(04): 452-457 . 百度学术

其他类型引用(0)

点击查看大图

计量

文章访问数: 3239
HTML全文浏览数: 3185
PDF下载数: 87
施引文献: 3

全文HTML

摘要

Abstract

关键词

废汞触媒；浸出；再生活性炭

Keywords

waste mercury catalyst; leaching; regenerated activated carbon

1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
721G 型可见分光光度计(上海仪电分析仪器有限公司)，ZNCL-GS 型智能磁力加热锅(河南佰泽仪器有限公司)，AXIOS X射线荧光光谱仪(XRF，荷兰帕纳科)，D8 ADVANCE型X射线扫描仪(XRD，德国Bruker)，BET TriStarⅡ3020型比表面及孔隙度分析仪(美国 Micromeritics 公司)，SU8220扫描电子显微镜(SEM，日本日立公司)。
废汞触媒购于贵州省铜仁市鸿发含汞产品处置有限公司；浓硫酸、浓盐酸、高锰酸钾购于都金山化学试剂有限公司；乙醇、三氯甲烷购于天津市富宇精细化工有限公司；氯化汞购于贵州省铜仁银湖化工有限公司化学试剂厂；以上试剂均为分析纯。
1.2 实验方法
1.2.1 废汞触媒中汞浸出实验
称取一定量废汞触媒进行研磨，经恒温干燥箱80 ℃烘180 min后冷却过100目标准筛，得到废汞触媒粉末。取废汞触媒粉末与溶剂以一定液固比进行混合，放入智能磁力加热锅中水浴加热，反应温度控制在25~65 ℃，磁力搅拌速度为200 r·min^-1，使之反应30~150 min，然后将浆液过滤，测滤液中Hg²⁺含量，浸出渣后续备用。
1.2.2 浸出渣热再生活性炭实验
取一定量浸出渣于105 ℃下烘干至恒重，测定其亚甲基蓝吸附效果。然后称取一定量的滤渣样品放入坩埚，不同温度中恒温烧结一定时间，得出最佳再生烧结温度；称取适量的滤渣样品放入坩埚，在最佳烧结温度下恒温烧结不同时间，得出最佳再生烧结时间；然后进行吸附性能测定。热再生过程中，将烧结炉的排气口与汞吸收液瓶连接，避免大气污染。汞吸收液为BaCl₂-Ba(OH)组合液，使用前配制^[29,30]。具体技术路线如图1所示。
图1 废汞触媒的浸出-活性炭再生技术流程
Fig. 1 Technical process of leaching-activated carbon regeneration of waste mercury catalyst
1.2.3 分析测试方法
废汞触媒粉末主要元素组成采用荷兰帕纳科AXIOS X射线荧光光谱仪(XRF)进行分析，其成分组成采用布鲁克D8 ADVANCE型X射线扫描仪(XRD)进行测试。用双硫腙分光光度法^[31]测定废汞触媒浸出液中的Hg²⁺含量。利用汞标准曲线算出浸出液中Hg²⁺含量浓度，汞的浸出率η可由式(1)计算。
η=C0-CAC0×100%
(1)
式中：η为浸出率，%；C₀为溶液中初始汞浓度，mg·mL^-1；C_A为浸出溶液中后剩余汞浓度，mg·mL^-1。
废汞触媒水浸渣和再生活性炭甲基蓝吸附值测试参照GB/T 12496.10-1999木质活性炭实验方法中亚甲基蓝附值的测定方法^[32,33]进行。采用比表面及孔隙度分析仪测定活性炭的比表面积和孔容积，比表面积由标准 BET 法计算，孔容积由相对压力为 0.99 时的氮吸附总量确定，孔径分布基于BJH理论确定。采用扫描电子显微镜观察废汞触媒水浸渣和再生活性炭的表面形貌和孔隙结构。
2 结果与讨论
2.1 汞触媒成分分析
本实验中所用的废汞触媒来自贵州万山，是电石法生产聚氯乙烯过程排放的残渣，通过XRF检测其元素组成。主要成分如表1所示。由表1可见，废汞触媒主要含有Hg、Cl、P、S等元素。X射线衍射图如图2所示，结果表明废汞触媒原料中汞主要以高氯酸汞(Hg(ClO₄)₂)、硫化汞(HgS)、汞单质(Hg)以及磷酸汞(Hg₃PO₄)的形式存在。
图2 废汞触煤X射线衍射(XRD)
Fig. 2 X-ray diffraction (XRD) pattern of waste mercury catalyst
表 1 废汞触媒的主要成分(mercury catalyst %)
Table 1 Main components of waste(mercury catalyst %)
Hg Cl S P O Ti
2.753 8.984 0.274 0.238 12.337 0.041
2.2 影响废汞触媒中Hg²⁺浸出的主要因素
2.2.1 浸出剂对Hg²⁺浸出率的影响
根据HgCl₂的水溶性，实验中分别采用溶剂纯水和不同浓度的HCl溶液对废汞触媒进行浸出实验。图3为液固比为15∶1、反应温度为45 ℃、不同浸出时间下浸出剂对汞浸出率的影响。由图3可知，随着反应时间的延长，Hg²⁺的浸出率均呈现先增加后基本趋于稳定的趋势，反应时间为90 min左右各体系的Hg²⁺浸出率均达到最大。当浸出时间进一步加长，随着反应的进行，溶剂不断挥发，随着浸出剂的损失，浸出率反而呈现降低趋势。纯水作浸出剂时，Hg²⁺的浸出率最大只能达到14.07%。采用不同浓度的HCl溶液作浸出剂的结果表明，提高浸出剂的酸度有助于Hg²⁺从废汞触媒中浸出。但当HCl浓度从3 mol·L^-1提高至6 mol·L^-1时，Hg²⁺浸出率增加并不显著，从45.54%至46.78%，说明再提高浸出剂的酸度对有效浸出的意义不大。因此，后续实验条件中选择6 mol·L^-1 HCl盐酸溶液作为浸出剂，浸出时间选择90 min。
图3 浸出剂对Hg²⁺浸出率的影响
Fig. 3 Effect of leaching agent on leaching rate of Hg²⁺
2.2.2 液固比对Hg²⁺浸出率的影响
在反应温度为45 ℃、反应时间为90 min的条件下，考察液固比对汞浸出的影响，结果如图4所示。由图4可以看出，液固比对废汞触媒中Hg²⁺浸出率呈现先增加后减小的趋势。在一定的浸出剂浓度下，大的液固比可降低浆液的黏稠度和浸出液中有价金属离子浓度，有利于提高固液相之间的传质速度，从而提高浸出率。但液固比过大会降低浸出液中汞的浓度，增加回收的困难，过大的液固比也会导致浸出和液固分离设备负荷或浸出剂的损耗增加，在经济上不利。由实验结果可知，Hg²⁺最佳的浸出液固比值为15∶1。
图4 液固比对Hg²⁺浸出率的影响
Fig. 4 Effect of liquid-solid ratio on leaching rate of Hg²⁺
2.2.3 反应温度对Hg²⁺浸出率的影响
控制浸出反应时间为90 min，液固比为15∶1，考察不同反应温度对汞浸出率的影响，结果如图5所示。废汞触媒中Hg²⁺的浸出率随温度的升高而增加，当温度为65 ℃时Hg²⁺浸出率为61.25%。温度的升高可增大扩散系数和速度常数，从而提高浸出速度，因此一般尽可能采用沸点较高的溶剂作浸出剂，尽量在接近试剂沸点的温度浸出。氯化氢与水的混合物有最高恒沸点存在，其共沸点为110 ℃左右，但反应温度过高会导致溶剂挥发加快，造成一定空气污染，也会影响反应的速度，所以反应温度控制在65 ℃。
图5 反应温度对Hg²⁺浸出率的影响
Fig. 5 Effect of reaction temperature on leaching rate of Hg²⁺
2.3 废汞触媒水浸渣热再生制备活性炭
2.3.1 烧结温度对再生活性炭吸附性能的影响
称取1 g废汞触媒水浸渣样品于坩埚放入马弗炉中烧结，分别在700、750、800、850和900 ℃下恒温烧结90 min后对烧结产物进行亚甲基蓝吸附性能测定，结果如图6所示。由图6可知，烧结温度的对废汞触媒活性炭再生影响显著。当温度为700~850 ℃时，废汞触媒再生活性炭的吸附能力明显增强；当温度为850~900 ℃时，吸附能力又明显下降。活性炭热再生主要将有机物解析、炭化、氧化的形式从活性炭的基质上消除，温度过高时会使活性炭基质炭化，从而使得到的再生活性炭中灰份含量增多。在850 ℃时废汞触媒再生活性炭对亚甲基蓝的吸附能力达到最大，为120.5 mg·g^-1，因此，取850 ℃为最佳烧结温度。
图6 烧结温度对再生活性炭吸附性能的影响
Fig. 6 Effect of sintering temperature on adsorption performance of regenerated activated carbon
2.3.2 烧结时间对再生活性炭吸附性能的影响
称取1 g废汞触媒水浸渣样放入马弗炉中烧结，控制烧结温度为850 ℃，分别恒温10、30、50、70、90和110 min，得出烧结物，然后进行吸附性能测定，结果如图7所示。由图7可知，烧结时间亦是影响活性炭再生的重要因素，恒温10~50 min时，再生活性炭亚甲基蓝吸附值只是略微提升，50~90 min吸附能力有了显著提升，在90 min达到最大吸附值，为120.5 mg·g^-1，随着烧结时间继续延长，再生活性炭的吸附能力开始急速下降。烧结时间过长，活性炭上的有机物含量基本上分解脱附完，再继续加热有可能导致基炭灰化。
图7 烧结时间对再生活性炭吸附性能的影响
Fig. 7 Effect of sintering time on adsorption performance of regenerated activated carbon

2.4 烧结产物比表面积及孔径分析

图8 废汞触媒水浸渣及水浸渣烧结产物的SEM图

Fig. 8 SEM images of water leaching slag of waste mercury catalyst and sintered products of water leaching slag

图9 再生活性炭在77 K下的N₂吸脱附等温线

Fig.9 Absorption and desorption isotherm of N₂ at 77 K of regenerated activated carbon

图10 再生活性炭孔径分布图

Fig.10 Pore size distribution of regenerated activated carbon

表2 废汞触媒再生活性炭相关参数

Table 2 Parameters of regenerated activated carbon from waste mercury catalyst

BET 比表面积/(m²·g^-1)	总孔容/(cm³·g^-1)	平均孔径/nm	再生前亚甲基蓝吸附值/(mg·g^-1)	再生后亚甲基蓝吸附值/(mg·g^-1)	再生前汞含量/%	再生后汞含量/%
704.25	0.45	3.28	120.5	1.067	1.067	0.351

3 结论
1) 采用盐酸溶液作为浸出剂，对废汞触媒进行汞浸出的优化工艺条件为：浸出反应温度为65 ℃、浸出反应时间为90 min、液固比为15∶1，在此条件下，得到Hg²⁺的最佳浸出率为61.25%。
2) 将浸出渣进行热再生制备活性炭，再生后活性炭对亚甲基蓝吸附值为120.5 mg·g^-1，比表面积为704.25 m²·g^-1，再生后汞含量从再生前的1.076%降至0.351%。
3) 本工艺路线中汞浸出率仅为61.25%，后续可采用超声、微波等方法辅助浸出，提高汞的浸出率，降低浸出渣汞含量；热再生过程中，可尝试添加一定量助剂来降低焙烧温度，结合废气吸附材料及先进吸附洗脱装备的研发将有助于该工艺实现工业化。
参考文献
- 1
  薛之化. 电石法聚氯乙烯生产中的汞污染治理[J].中国氯碱, 2011(2): 25-31.
- 2
  LIU C，PENG J H，MA A Y，et al. Study on non-isothermal kinetics of the thermal desorption ofmercury from spent mercuric chloride catalyst[J]. Journal of Hazardous Materials, 2017, 322: 325-333.
- 3
  曾华星，胡奔流，张银玲. 我国含汞废物的再生利用[J]. 有色冶金设计与研究, 2012, 33(3): 40-42.
- 4
  任亚峰. 基于机械化学法的PVC行业废汞触媒稳定化固化技术及应用研究[D]. 北京: 中国科学院大学,2017.
- 5
  李全胜，张萍. 电石法PVC汞减排措施的建议[J]. 聚氯乙烯, 2014, 42(10): 41-45.
- 6
  陈绍杨，王里奥，王惠俊，等. 汞矿区周边土壤和溪流底泥对汞的吸附解吸特征[J]. 环境工程学报, 2017,11(3): 1913-1919.
- 7
  陈杰，刘洁，李顺奇，等. 几种硫化物对紫色土汞的稳定化效果及优化稳定条件[J]. 环境工程学报, 2018, 12(3): 893-903.
- 8
  唐美如，黄振山，喻珊，等. 反硝化菌对烟气汞吸附特性研究[J]. 环境科学学报, 2013, 38(9): 3503-3513.
- 9
  LIU C，PENG J H，ZHANG L B，et al. Mercury adsorption from aqueous solution by regenerated activatedcarbon produced from depleted mercury-containing catalyst bymicrowave-assisted decontamination[J]. Journal of Cleaner Production, 2018, 196: 109-121.
- 10
  YANG X，XIAO B Z，GUANG Q L，et al. Study on the effects of carrier and modifier on mercury adsorption behavior over halides modified sorbents using temperature programmed desorption method[J]. Fuel Processing Technology, 2018, 178: 293-300.
- 11
  张亚雄. 我国氯化汞触媒生产和废氯化汞触媒回收利用技术进展[J]. 聚氯乙烯, 2008, 36(10): 24-27.
- 12
  王小艳，王小昌，李国栋. 废汞触媒回收技术的实验室研究[J]. 聚氯乙烯, 2017, 45(8): 33-35.
- 13
  王小昌，李国栋，李春华. 电石法聚氯乙烯行业汞资源的高效循环利用[J]. 聚氯乙烯, 2017, 45(12): 36-38.
- 14
  佚名. 控氧干馏法回收废触媒中HgCl₂及再生汞触媒的新工艺及设备[C]//中国石油和化学工业协会. 2010全国石油和化学工业节能环保技术、设备交流会. 成都, 2010.
- 15
  王玉晶，臧文超，赵静，等. 我国电石法生产聚氯乙烯行业汞排放清单[J].化工环保, 2016, 36(5): 772-576.
- 16
  邱运仁，闫升. 一种回收利用废汞触媒的方法: CN103803638A[P]. 2014-05-21.
- 17
  于光认，张昊，陈晓春. 一种湿法回收含汞触媒中汞的新技术: CN104451154A[P]. 2015-03-25.
- 18
  朱建新，任亚峰. 一种以硫为添加剂机械球磨无害化处理废汞触媒的方法: CN104438285A[P]. 2015-03-25.
- 19
  陈扬，张正洁，冯钦忠，等. 从废汞触媒多组分中环保回收汞和活性炭的设备及回收方法: 201410741444.0[P]. 2015-02-25.
- 20
  李宝磊，陈刚，张正洁. PVC生产行业含汞废物特性分析与处置对策[J]. 化工环保, 2018, 38(5): 514-518.
- 21
  左卫元，仝海娟，史兵方. 改性活性炭对废水中铬离子的吸附[J]. 环境工程学报, 2015, 9(1): 45-50.
- 22
  何慧军，杨春平，罗联胜，等. 改性污泥活性炭对水中镉离子的吸附性能[J]. 环境工程学报, 2012, 6(11): 4034-4040.
- 23
  张本镔，刘运权，叶跃元. 活性炭制备及其活化机理研究进展[J]. 现代化工, 2014, 34(3): 34-39.
- 24
  吴东强，马培勇，胡淞，等. 污泥-锯末混合ZnCl₂活化制备活性炭[J]. 过程工程学报, 2018, 18(4): 792-798.
- 25
  GUO D S，SHI Q T，HE B B，et al. Different solvents for the regeneration of the exhausted activatedcarbon used in the treatment of coking wastewater[J]. Journal of Hazardous Materials, 2011, 186: 1788-1793.
- 26
  REBECCA V M，GEOFFREY W S. The electrochemical regeneration of granular activated carbons: A review [J]. Journal of Hazardous Materials, 2018, 355: 34-49.
- 27
  FOO K Y，HAMEED B H. Microwave-assisted regeneration of activated carbon[J]. Bioresource Technology, 2012, 119: 234-240.
- 28
  MAISA E G，MOUSA H A，MUFTAH H E，et al. Bio-regeneration of activated carbon: A comprehensive review[J]. Separation and Puriﬁcation Technology, 2018, 197: 345-359.
- 29
  张亚雄. 氯氧化法再生氯化汞触媒及尾气综合利用的研究[J].中国有色冶金, 2014, 49(1): 41-45.
- 30
  田祎，邢奕，刘景洋，等. 氯化汞触媒的汞挥发速率[J].北京科技大学学报, 2012, 34(8): 939-942.
- 31
  王珏，马战宇，吴勤波，等. 双硫腙法研究废电池中汞的分布及浸出[J]. 环境污染与防治, 2005, 27(5): 343-345.
- 32
  中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.木质活性炭试验方法亚甲基蓝吸附值的测定: GB/T 12496.10-1999 [S]. 北京: 中国标准出版社, 1999.
- 33
  刘亚纳，周鸣，汤红妍，等. 亚甲基蓝在污泥活性炭上的吸附[J]. 环境工程学报, 2012, 6(7): 2339-2344.
- 34
  曾淦宁，周鸿艳，艾宁. 高比表面积铜藻基活性炭的制备及工艺优化[J]. 环境科学学报, 2013, 33(8): 2209-2217.
- 35
  毛振华. 一种废汞触媒回收工艺及装置: 201310671649.1[P]. 2014-04-02.

参考文献 (35)

废汞触媒中汞的浸出及其再生活性炭的吸附性能

Mercury leaching from waste mercury catalyst and the absorption property of regenerated activated carbon

摘要

Abstract

关键词

Keywords

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

1.2 实验方法

1.2.1 废汞触媒中汞浸出实验

1.2.2 浸出渣热再生活性炭实验

1.2.3 分析测试方法

(1)

2 结果与讨论

2.1 汞触媒成分分析

2.2 影响废汞触媒中Hg2+浸出的主要因素

2.2.1 浸出剂对Hg2+浸出率的影响

2.2.2 液固比对Hg2+浸出率的影响

2.2.3 反应温度对Hg2+浸出率的影响

2.3 废汞触媒水浸渣热再生制备活性炭

2.3.1 烧结温度对再生活性炭吸附性能的影响

2.3.2 烧结时间对再生活性炭吸附性能的影响

2.4 烧结产物比表面积及孔径分析

3 结论

参 考 文 献

期刊类型引用(3)

其他类型引用(0)

计量

出版历程

废汞触媒中汞的浸出及其再生活性炭的吸附性能

English Abstract

Mercury leaching from waste mercury catalyst and the absorption property of regenerated activated carbon

全文HTML

摘要

Abstract

关键词

Keywords

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

1.2 实验方法

1.2.1 废汞触媒中汞浸出实验

1.2.2 浸出渣热再生活性炭实验

1.2.3 分析测试方法

(1)

2 结果与讨论

2.1 汞触媒成分分析

2.2 影响废汞触媒中Hg2+浸出的主要因素

2.2.1 浸出剂对Hg2+浸出率的影响

2.2.2 液固比对Hg2+浸出率的影响

2.2.3 反应温度对Hg2+浸出率的影响

2.3 废汞触媒水浸渣热再生制备活性炭

2.3.1 烧结温度对再生活性炭吸附性能的影响

2.3.2 烧结时间对再生活性炭吸附性能的影响

2.4 烧结产物比表面积及孔径分析

3 结论

参 考 文 献

目录

全文HTML

2.2 影响废汞触媒中Hg²⁺浸出的主要因素

2.2.1 浸出剂对Hg²⁺浸出率的影响

2.2.2 液固比对Hg²⁺浸出率的影响

2.2.3 反应温度对Hg²⁺浸出率的影响

参考文献

2.2 影响废汞触媒中Hg²⁺浸出的主要因素

2.2.1 浸出剂对Hg²⁺浸出率的影响

2.2.2 液固比对Hg²⁺浸出率的影响

2.2.3 反应温度对Hg²⁺浸出率的影响

参考文献