一種利用含汞廢催化劑生產(chǎn)單質(zhì)汞和硫酸鋅的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)工業(yè)廢汞催化劑的三廢治理和利用的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用含汞廢催化劑生產(chǎn)單質(zhì)汞和硫酸鋅的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在用乙炔法合成氯乙烯的反應(yīng)中，工業(yè)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(yīng)進(jìn)行中容易升華流失，會對環(huán)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(jìn)行改進(jìn)，試圖開發(fā)出一種低汞或非汞催化劑，使其在較高的轉(zhuǎn)化率和選擇性下，有較長的壽命，并且對環(huán)境的危害達(dá)到最小，為以后低汞或非汞催化劑的工業(yè)化應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。通過實(shí)踐制備了一種無論在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化率達(dá)到了 97%，選擇性達(dá)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(yīng)中，含汞廢催化劑的排放量為每噸產(chǎn)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(yīng)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(zhì)汞以及其他鹽等產(chǎn)品，汞通常用于科學(xué)儀器(電學(xué)儀器、控制設(shè)備、溫度計(jì)、氣壓計(jì))及汞鍋爐、汞泵及汞氣燈中，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值高；硫酸鋅和氯化鈉等產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值也較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在對乙炔法合成氯乙烯的反應(yīng)中產(chǎn)生的含汞廢催化劑進(jìn)行綜合治理，提供一種利用含汞廢催化劑生產(chǎn)單質(zhì)汞和硫酸鋅的方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0007]將廢汞催化劑經(jīng)以下三個(gè)步驟制得單質(zhì)汞聯(lián)產(chǎn)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(jìn)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(zhì)量比1: 0.29?0.85進(jìn)行反應(yīng)，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經(jīng)封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質(zhì)量比1: 0.03?0.51反應(yīng)，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經(jīng)洗滌、脫水、包裝得到單質(zhì)汞產(chǎn)品；澄清的硫酸鋅溶液經(jīng)常壓蒸餾、冷卻、結(jié)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(jìn)常壓蒸餾器里進(jìn)行蒸餾，當(dāng)蒸餾溫度達(dá)到氯化鈉飽和溶液時(shí)排入冷卻器，經(jīng)冷卻、結(jié)晶得到氯化鈉晶體產(chǎn)品。
[0011]本發(fā)明的主要化學(xué)反應(yīng)式為:
[0012]HgCl2+Na2S04 = HgS04+2NaCl
[0013]HgS04+Zn = ZnS04+Hg
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:其一，將廢汞催化劑進(jìn)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(zhì)汞和氯化鋅產(chǎn)品具有多種用途，經(jīng)濟(jì)效益可觀。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例一
[0016]將廢汞催化劑經(jīng)以下三個(gè)步驟制得單質(zhì)汞聯(lián)產(chǎn)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(jìn)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(zhì)量比1: 0.34進(jìn)行反應(yīng)，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經(jīng)封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質(zhì)量比1: 0.02反應(yīng)，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經(jīng)洗滌、脫水、包裝得到單質(zhì)汞產(chǎn)品1.6Kg ;澄清的硫酸鋅溶液經(jīng)常壓蒸餾、冷卻、結(jié)晶、包裝得到硫酸鋅晶體產(chǎn)品
1.2Kg ；
[0019]第三步，將上述得到的氯化鈉溶液送進(jìn)常壓蒸餾器里進(jìn)行蒸餾，當(dāng)蒸餾溫度達(dá)到氯化鈉飽和溶液時(shí)排入冷卻器，經(jīng)冷卻、結(jié)晶得到氯化鈉晶體產(chǎn)品16.5Kg。
[0020]實(shí)施例二
[0021]將廢汞催化劑經(jīng)以下三個(gè)步驟制得單質(zhì)汞聯(lián)產(chǎn)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(jìn)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(zhì)量比1: 0.54進(jìn)行反應(yīng)，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經(jīng)封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質(zhì)量比1: 0.22反應(yīng)，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經(jīng)洗滌、脫水、包裝得到單質(zhì)汞產(chǎn)品27.4Kg ;澄清的硫酸鋅溶液經(jīng)常壓蒸餾、冷卻、結(jié)晶、包裝得到硫酸鋅晶體產(chǎn)品21.2Kg ；
[0024]第三步，將上述得到的氯化鈉溶液送進(jìn)常壓蒸餾器里進(jìn)行蒸餾，當(dāng)蒸餾溫度達(dá)到氯化鈉飽和溶液時(shí)排入冷卻器，經(jīng)冷卻、結(jié)晶得到氯化鈉晶體產(chǎn)品26.lKg。
[0025]實(shí)施例三
[0026]將廢汞催化劑經(jīng)以下三個(gè)步驟制得單質(zhì)汞聯(lián)產(chǎn)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(jìn)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(zhì)量比1: 0.74進(jìn)行反應(yīng)，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經(jīng)封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質(zhì)量比1: 0.42反應(yīng)，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經(jīng)洗滌、脫水、包裝得到單質(zhì)汞產(chǎn)品71.6Kg ;澄清的硫酸鋅溶液經(jīng)常壓蒸餾、冷卻、結(jié)晶、包裝得到硫酸鋅晶體產(chǎn)品55.4Kg ；
[0029]第三步，將上述得到的氯化鈉溶液送進(jìn)常壓蒸餾器里進(jìn)行蒸餾，當(dāng)蒸餾溫度達(dá)到氯化鈉飽和溶液時(shí)排入冷卻器，經(jīng)冷卻、結(jié)晶得到氯化鈉晶體產(chǎn)品35.8Kg。
[0030]以上所述僅是本發(fā)明的三個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，并非用來限制本發(fā)明，凡其類似的實(shí)施例，都應(yīng)涵蓋于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用含汞廢催化劑生產(chǎn)單質(zhì)汞和硫酸鋅的方法，其特征在于:將廢汞催化劑經(jīng)以下三個(gè)步驟制得單質(zhì)汞聯(lián)產(chǎn)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(jìn)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(zhì)量比1: 0.29?0.85進(jìn)行反應(yīng)，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經(jīng)封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質(zhì)量比1: 0.03?0.51反應(yīng)，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經(jīng)洗滌、脫水、包裝得到單質(zhì)汞產(chǎn)品；澄清的硫酸鋅溶液經(jīng)常壓蒸餾、冷卻、結(jié)晶、包裝得到硫酸鋅晶體產(chǎn)品；第三步，將上述得到的氯化鈉溶液送進(jìn)常壓蒸餾器里進(jìn)行蒸餾，當(dāng)蒸餾溫度達(dá)到氯化鈉飽和溶液時(shí)排入冷卻器，經(jīng)冷卻、結(jié)晶得到氯化鈉晶體產(chǎn)品。
【專利摘要】一種利用含汞廢催化劑生產(chǎn)單質(zhì)汞和硫酸鋅的方法，涉及有機(jī)工業(yè)廢汞催化劑的三廢治理和利用的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明將廢汞催化劑送入密封式蒸餾器里進(jìn)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(zhì)量比1∶0.29～0.85進(jìn)行反應(yīng)，生成硫酸汞和氯化鈉混合溶液；然后經(jīng)封閉式抽濾得到濾餅硫酸汞，用水稀釋后與鋅粒以純質(zhì)量比1∶0.03～0.51反應(yīng)，生成硫酸鋅和汞的溶液；過濾得到濾餅經(jīng)洗滌、脫水、包裝得到單質(zhì)汞產(chǎn)品；澄清的硫酸鋅溶液經(jīng)常壓蒸餾、冷卻、結(jié)晶、包裝得到硫酸鋅晶體產(chǎn)品。本發(fā)明有效防止了廢汞催化劑對化境的污染，同時(shí)為企業(yè)產(chǎn)生了較高經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】C22B43/00, C22B7/00, C01G9/06, C01D3/04
【公開號】CN105460958
【申請?zhí)枴緾N201410538315
【發(fā)明人】徐聯(lián)菊
【申請人】常德湘大環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年9月24日