汞单质的处理方法与流程

本发明属于危险废物处理领域，具体涉及一种汞单质处理的方法。

背景技术：

1、在高等院校、科研院所日常实验开发过程中，常常会使用到一些特殊的化学试剂，如含汞试剂，无法使用后则作为报废化学试剂进行处理。由于含汞试剂等有剧毒，故在处理过程中，过程控制尤为重要，要严格控制反应条件及防护措施，确保反应完全，尤其是液态汞，易挥发且与工农业用汞不同，在学校以及科研院所的实验室中使用液态汞的特点是单次用量少但是使用频繁，现有技术中，多数实验室通常采用密闭罐封存的，然后统一处理的方式，这种处理方式仍有泄漏的风险。

2、目前已经公开的汞单质处置方法有：

3、名称为“一种无害化处理液态汞的方法”(公开号为cn 108998691a)的发明专利，利用汞和部分金属之间会发生汞齐反应的特性，生成比较稳定的汞齐合金。该方法使用了金、银等贵金属，处置成本高，且处置过程未进行封闭处置，有汞挥发的危险

4、名称为“一种废液态单质汞的处理系统”(公开号为cn 209093356u)的实用新型专利，该专利公开的内容中涉及到了利用硝酸银和汞单质反应生成稳定的硝酸汞，然后再继续对硝酸汞进行下一步处置。该方案使用的硝酸银单价高，处置成本较高，且需对硝酸汞进一步处置，药剂投加量大。

5、综上分析，现有的汞单质废液的处置方法主要涉及贵金属的置换，处置成本高且大部分未避免汞蒸发挥发的危险。如何安全经济处理此类废物，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种汞单质的处理方法，对汞单质进行安全经济有效无害化处理。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汞单质的处理方法，包括如下步骤：

3、一种汞单质的处理方法，包括如下步骤：

4、(1)用浓硝酸将汞单质溶解，得到溶解液；

5、(2)向溶解液中加入碱性试剂调节ph值至8.5-9.5，然后固液分离得到滤液a和滤渣a；

6、(3)向滤液a中加入硫化钠，反应后固液分离得到滤液b和滤渣b；

7、(4)滤液b蒸发浓缩结晶产出废硝酸盐回收，滤渣a和滤渣b固化填埋。

8、具体地，先配制质量浓度为50～70％的高浓度的硝酸溶液对汞单质进行溶解制备硝酸汞，单质汞与硝酸溶液的质量比为1:2～1:4，反应方程式如下：

9、3hg+8hno3→3hg(no3)2+2no↑+4h2o

10、2no+o2→2no2

11、上述反应有二氧化氮产生，二氧化氮为红棕色气体，腐蚀性较强，需用碱液进行吸收，配制碳酸钠溶液对尾气进行吸收，反应方程式如下：

12、2no2+na2co3→nano3+nano2+co2

13、所述碳酸钠溶液为饱和碳酸钠溶液，吸收二氧化氮后产生硝酸钠溶液，与步骤后序的滤液b一起蒸发浓缩结晶处理。

14、待汞单质完全溶解后加入质量浓度为20％～30％的氢氧化钠溶液调节ph值至8.5-9.5，优选9.0，氢氧化钠和硝酸汞发生反应生成氧化汞沉淀，反应方程式如下：

15、hg(no3)2+2naoh→hgo↓+2nano3+h2o

16、待反应完全后进行固液分离得到滤液a和滤渣a，滤渣a即为氧化汞沉淀，收集后统一进行固化填埋；滤液a为硝酸钠以及未反应完全的硝酸汞的混合溶液。

17、向滤液a中加入硫化钠和未反应完的汞离子进行反应，使出水不含汞离子，硫化钠加入量按照滤液a中汞离子与硫化钠中负二价硫离子物质的量之比为：hg2+：s2-＝1:3～1:6。反应方程式如下：

18、hg(no3)2+na2s→hgs↓+2nano3

19、上述反应完全后进行固液分离，得到滤液b和滤渣b，滤液b为硝酸钠溶液，进入蒸发器蒸发处置，蒸发后产生硝酸钠废盐进行回收利用(上述碳酸钠溶液吸收二氧化氮后得到的硝酸钠废液与此处的滤液b一起处理)；滤渣b与前述得到的滤渣a统一收集进行固化填埋。

20、固化填埋方法为：按照滤渣质量、水泥、砂、水质量比为0.1:1:1.2:0.5混合并搅拌均匀后，静置24h，养护7天，做浸出检测达标后至危险废物填埋场安全填埋。

21、上述方案，先利用硝酸溶解汞单质生成硝酸汞，再经碱化后加入硫化钠形成硫化汞沉淀，经固液分离、固化、蒸发工艺联合装置实现汞单质的安全处理。与现有技术中硝酸银处置汞单质的方案相比，处置成本更低；并且利用饱和碳酸钠溶液的吸收解决了尾气排放问题，实现了安全环保的处置；硫化钠的加入进一步去除滤液中的汞离子，可实现处置后废水中不含汞离子，并通过水泥、砂的固化实现滤渣的可安全填埋；最后所产废液蒸发结晶制备钠盐，实现废盐的资源化，从而实现废物零排放。

技术特征：

1.一种汞单质的处理方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的汞单质的处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中，浓硝酸与汞单质反应产生的二氧化氮气体，用碳酸钠溶液吸收处理。

3.根据权利要求1所述的汞单质的处理方法，其特征在于：所述步骤步骤(1)中，浓硝酸的质量浓度为50～70％。

4.根据权利要求2所述的汞单质的处理方法，其特征在于：所述碳酸钠溶液为饱和碳酸钠溶液，吸收二氧化氮后产生硝酸钠溶液，与步骤(4)中滤液b一起蒸发浓缩结晶处理。

5.根据权利要求1所述的汞单质的处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中的碱性试剂为质量浓度20％～30％的氢氧化钠溶液。

6.根据权利要求1所述的汞单质的处理方法，其特征在于：所述步骤(3)中，硫化钠加入量按照滤液a中汞离子与硫化钠中负二价硫离子物质的量之比为：hg2+：s2-＝1:3～1:6。

7.根据权利要求1所述的汞单质的处理方法，其特征在于：滤渣a和滤渣b固化填埋方法为：按照滤渣质量、水泥、砂、水质量比为0.1:1:1.2:0.5混合并搅拌均匀后，静置24h，养护7天，做浸出检测达标后至危险废物填埋场安全填埋。

技术总结本发明属于危险废物处理领域，具体涉及一种汞单质处理的方法，上述方案，先利用硝酸溶解汞单质生成硝酸汞，再经碱化后加入硫化钠形成硫化汞沉淀，经固液分离、固化、蒸发工艺联合装置实现汞单质的安全处理。与现有技术中硝酸银处置汞单质的方案相比，处置成本更低；并且利用饱和碳酸钠溶液的吸收解决了尾气排放问题，实现了安全环保的处置；硫化钠的加入进一步去除滤液中的汞离子，可实现处置后废水中不含汞离子，并通过水泥、砂的固化实现滤渣的可安全填埋；最后所产废液蒸发结晶制备钠盐，实现废盐的资源化，从而实现废物零排放。技术研发人员：蔡少武,余端,姜瑞,郑志康,李涛,郭芳钰受保护的技术使用者：安徽浩悦生态科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/2/21