权利要求
1.一种制酸酸泥回收硒、汞的方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)浆化：将硫酸制酸过程中净化系统产出的酸泥与浓硫酸按照一定比例进行浆化，酸泥与浓硫酸的质量与体积比控制在：1:0.15~0.3，浆化时间控制在1~2h，浆化后转移至焙烧炉中;
(2)焙烧：将浆化后的酸泥送入焙烧炉进行低温酸化焙烧，焙烧温度控制在340~440℃，焙烧时间控制在10~20h，焙烧过程控制炉内负压在-50~-1000Pa，焙烧烟气送入硒吸收塔回收粗硒，焙烧渣送入蒸馏工序;
(3)蒸馏：将焙烧渣送入蒸馏炉内进行蒸馏，蒸馏温度控制在450~800℃，蒸馏时间控制在1~2h，冷凝器出口温度需小于30℃，烟气经过冷凝器后回收粗汞，蒸馏残渣返回
铅冶炼系统回收铅、金、银等金属。
2.根据权利要求1所述的一种制酸酸泥回收硒、汞的方法，其特征在于：所述步骤(2)中焙烧过程，焙烧炉可为马弗炉、回转窑、钢带炉等形式的焙烧炉。
3.根据权利要求1所述的一种制酸酸泥回收硒、汞的方法，其特征在于：所述步骤(3)中蒸馏过程，蒸馏方式可为常压蒸馏、减压蒸馏或真空蒸馏。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于
有色金属冶炼领域，具体涉及一种制酸酸泥回收硒、汞的方法。
背景技术
[0002]有色金属冶炼过程中，含二氧化硫较高的烟气送入制酸工序中生产硫酸，制酸过程中产出的副产物或
危废即为酸泥，其成分复杂，包括未反应的硫化物、重金属(如铅、
锌、
铜、硒、汞等)、硫酸盐以及酸性液体，具有腐蚀性和潜在毒性，需妥善处理以避免环境污染。
[0003]目前酸泥的处理方式有火法工艺、湿法工艺和中和固化的方法。火法工艺以加钙固硒焙烧脱汞工艺为主，分阶段回收汞、硒、铅等，该工艺主要优点在于脱汞效率高，处理量较大，缺点在于设备投资较大，焙烧过程中需加入大量的石灰，同时硒回收的过程中，会产出大量的含铅硫酸钙渣，含铅硫酸钙的处理仍需一笔费用。湿法处理酸泥的研究工艺较多，主要有“硫酸+盐酸+氧化剂”浸出体系、“盐酸+氧化剂”浸出体系、“硫酸+氧化剂”浸出体系、亚硫酸钠浸出等体系，先将硒、汞等元素共同浸出进入溶液，再分别进行沉淀回收汞、硒等元素，该工艺的主要优点在于现场汞污染较小，缺点在于废水量较大，且含氯盐的混酸废水处理难度较大，对现场设备的耐腐蚀要求较高，处理成本较高。中和固化法主要在酸泥中添加氧化钙、固化剂等让其固化，让固化体具有类似陶瓷的结构，具有化学稳定性和较高的强度特性，该工艺只考虑了将其无害化处理，并未将其中的
稀有金属汞、硒等进行回收。
[0004]公开号为CN115341097A的发明专利，涉及一种湿法治金处理高砷低汞硒酸泥的方法，包括：(1)氯化浸出，高砷低汞硒酸泥在盐酸体系中进行氧化浸出;(2)硒还原脱除，向所得浸出液中加入还原剂进行硒的还原;(3)硫化沉淀汞铜，向脱硒液中加入硫化剂进行汞和铜的沉淀富集，充分反应后固液分离，得到富集汞铜物料和脱汞铜液;(4)砷铋脱除，采用硫化法或熟石灰中和法进行砷铋的脱除，充分反应后固液分离，得到高砷渣和净化滤液。该发明采用湿法工艺对高砷汞硒酸泥进行处理，并分步回收其中的硒、汞。该发明在处理酸泥时流程较长，对设备、厂房的防腐要求高，在进行硫化沉铜等步骤时会产生硫化氢等剧毒气体，且废水量较大，处理成本较高;公开号为CN112795774A的发明专利，涉及一种含铜硒汞铅多金属酸泥的分离回收方法，包括：(1)焙烧挥发，将酸泥与碳酸钠、硝酸钠混匀进行焙烧，焙烧烟气经冷凝后回收汞;(2)水浸分硒，将焙砂加水浸出，滤渣送铜铅回收系统，滤液用于分离回收硒;(3)还原沉硒，将水浸液调整酸度后通入SO2气体进行还原得到硒粉;(4)酸浸分铜，将水浸渣加硫酸浸出，铜进入溶液经浓缩结晶得到硫酸铜产品，铅保留在渣中作为炼铅原料。该发明采用氧化焙烧的方式对铜硒汞铅酸泥进行处理，分步回收其中的硒、汞、铅、铜等。该发明采用氧化焙烧和湿法工艺结合的方式，流程较长，焙烧过程中需要加入碳酸钠和硝酸钠，生产成本较高。本发明专利采用低温酸化焙烧，仅加入价格低廉的硫酸作为添加剂，通过控制焙烧温度，将大部分汞富集在焙烧渣中，硒主要以二氧化硒的形式进入烟气，在硒吸收塔中被还原成粗硒，焙烧渣再通过真空蒸馏的方式回收其中的汞。
[0005]酸泥属于高价值的危险
固废物，含有硒、汞等金属，不合理的处理极易造成对环境的污染，同时也浪费了本来就稀有高价的
矿产资源。因此，迫切需要一种高效回收高价稀有金属硒、汞的方法。
发明内容
[0006]基于背景技术存在的问题，本发明克服现有技术存在的不足，提供了一种制酸酸泥回收硒、汞的方法。通过将硫酸生产过程中净化工序产出的酸泥与浓硫酸进行浆化、低温焙烧，实现汞与硒的初步分离，焙烧渣再经过蒸馏工序，实现酸泥中汞的回收，蒸馏残渣则返回铅系统回收酸泥中的铅。
[0007]本发明通过以下技术方案实现：一种制酸酸泥回收硒、汞的方法，具体步骤如下：
(1)浆化：将硫酸制酸过程中净化系统产出的酸泥与浓硫酸按照一定比例进行浆化，酸泥与浓硫酸的质量与体积比控制在：1:0.15~0.3，浆化时间控制在1~2h，浆化后转移至焙烧炉中;
(2)焙烧：将浆化后的酸泥送入焙烧炉进行低温酸化焙烧，焙烧温度控制在340~440℃，焙烧时间控制在10~20h，焙烧过程控制炉内负压在-50~-1000Pa，焙烧烟气送入硒吸收塔回收粗硒，焙烧渣送入蒸馏工序;
(3)蒸馏：将焙烧渣送入蒸馏炉内进行蒸馏，蒸馏温度控制在450~800℃，蒸馏时间控制在1~2h，冷凝器出口温度需小于30℃，烟气经过冷凝器后回收粗汞，蒸馏残渣返回铅冶炼系统回收铅、金、银等金属;
优选的，所述步骤(2)中焙烧过程，焙烧炉可为马弗炉、回转窑、钢带炉等形式的焙烧炉;
优选的，所述步骤(3)中蒸馏过程，蒸馏方式可为常压蒸馏、减压蒸馏或真空蒸馏。
[0008]本发明所述的一种制酸酸泥回收硒、汞的方法所涉及的主要机理：
硫酸生产过程中净化工序产出的酸泥中汞主要以硫化汞、硒化汞的形式存在，硒一部分以单质态存在，一部分以硒化汞的形式存在，铅主要以硫酸铅的形式存在。在低温酸化焙烧时，硫化汞、硒化汞与硫酸反应生成二氧化硫、亚硒酸和硫酸汞，硒与硫酸反应生成亚硒酸和二氧化硫;在340~440℃焙烧温度范围内，硫酸汞基本不分解，保留在焙烧渣中，亚硒酸则分解为二氧化硒、水蒸气进入到烟气中，在硒吸收塔中，烟气中的二氧化硒溶解于水中并被烟气中的SO2还原为粗硒，从而实现硒与汞的分离。
[0009](1)低温酸化焙烧反应过程：
[0010](2)二氧化硒溶解于水、还原反应过程：
[0011]经过低温焙烧后，制酸酸泥中的汞以硫酸汞的形式存在于焙烧渣中，在450℃以上对焙烧渣进行蒸馏时，硫酸汞分解为汞蒸汽、二氧化硫和氧气进入到烟气中，烟气经过冷凝器后，烟气中的汞由气体转变为液态，实现了汞的回收。
[0012](3)焙烧渣蒸馏反应过程：
[0013]本发明的有益效果是：
(1)本工艺具有硒、汞分离效果好的特点，90%以上的汞富集于焙烧渣中，93%以上的硒富集于粗硒中，实现了酸泥中硒、汞的高效分离;
(2)本工艺可实现酸泥中的硒、汞、铅、银等有价元素的梯级回收，资源化水平高利用程度高;
(3)本工艺自动化水平高，生产过程易于实现，仅在现有的生产设备基础上进行改造，操作简单，生产成本较低。
附图说明
[0014]图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。
实施例
[0016]硫酸生产过程中酸泥成分如下表：
酸泥成分
名称Pb(%)Se(%)Hg(%)Cu(%)Zn(%)As(%)S(%)Au(g/t)Ag(g/t)酸泥41.4410.133.120.130.0180.576.810.20644.7
将酸泥与98%的浓硫酸按照质量与体积比1:0.3进行混合、浆化，浆化2h后，转入焙烧炉中进行焙烧，焙烧过程中，负压控制在-600Pa，焙烧温度控制在380℃，焙烧时间控制在20小时，焙烧过程中，烟气进入到硒四级吸收塔进行吸收，焙烧完成后，从硒吸收塔底部放出粗硒，焙烧渣则转入到真空蒸馏炉中。
[0017]将转入到真空蒸馏炉中的焙烧渣进行蒸馏，蒸馏温度控制在500℃，蒸馏炉压力控制在50~80Pa，冷凝器出口温度控制在30℃，蒸馏时间2h，蒸馏结束后，从冷凝器底部放出粗汞，蒸馏残渣则返回铅系统回收铅。低温酸化焙烧、真空蒸馏过程中，对焙烧渣、蒸馏残渣进行取样化验，其化验结果如下：
焙烧渣成分
名称Pb(%)Se(%)Hg(%)Cu(%)Zn(%)焙烧渣51.360.663.210.150.02
蒸馏残渣成分
名称Pb(%)Se(%)Hg(%)Cu(%)Zn(%)蒸馏残渣54.080.0360.0110.160.02
实施例
[0018]硫酸生产过程中酸泥成分如下表：
酸泥成分
名称Pb(%)Se(%)Hg(%)Cu(%)Zn(%)As(%)S(%)Au(g/t)Ag(g/t)酸泥42.535.982.140.160.0120.328.821.70598.8
将酸泥与98%的浓硫酸按照质量与体积比1:0.2进行混合、浆化，浆化2h后，转入焙烧炉中进行焙烧，焙烧过程中，负压控制在-300Pa，焙烧温度控制在400℃，焙烧时间控制在16小时，焙烧过程中，烟气进入到硒四级吸收塔进行吸收，焙烧完成后，从硒吸收塔底部放出粗硒，焙烧渣则转入到真空蒸馏炉中。
[0019]将转入到真空蒸馏炉中的焙烧渣进行蒸馏，蒸馏温度控制在550℃，蒸馏炉压力控制在50~80Pa，冷凝器出口温度控制在25~28℃，蒸馏时间1.5h，蒸馏结束后，从冷凝器底部放出粗汞，蒸馏残渣则返回铅系统回收铅。低温酸化焙烧、真空蒸馏过程中，对焙烧渣、蒸馏残渣进行取样化验，其化验结果如下：
焙烧渣成分
名称Pb(%)Se(%)Hg(%)Cu(%)Zn(%)焙烧渣52.610.322.200.190.01
蒸馏残渣成分
名称Pb(%)Se(%)Hg(%)Cu(%)Zn(%)蒸馏残渣55.370.030.010.200.01
说明书附图(1)
声明：
“制酸酸泥回收硒、汞的方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：昆明理工大学, 山东恒邦冶炼股份有限公司
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