汞气处理和回收

    一、汞气对环境的污染     （一）汞及其化合物的性质     汞是惟一的液态金属，又是剧毒物质。金属汞几乎不溶于水，20℃时汞的溶解度仅20μg/L，汞的密度为13.55g/cm³，二价汞离子具有较强的氧化性，汞在常温下挥发性很大，产生的汞蒸气是单分子状态存在的，而且汞在空气中的饱和浓度较大，在5～30℃时汞蒸气分压力是0.04～0.37Pa，而饱和浓度是3.52～29.5mg/m³，汞的气化热为271.7J/g。     汞的化合物一般都有毒，无机汞如氰化汞、硝酸汞、氯化汞等毒性极大。有机汞，毒性较强，如甲基汞、乙基汞、氯化甲基汞、烷基汞等是剧毒物质。     （二）汞气对环境的污染及危害     在用混汞法生产黄金过程中，混汞、洗干、挤汞、涂汞、蒸汞、冶炼等作业的周围，由于汞本身的挥发性强，汞暴露于空气中机率多，所进行操作场地四周环境都不同程度存在着汞蒸气污染。由于汞的物理，化学性质所决定，汞蒸气和水中汞的污染程度是不同的。由表1中可以看出，空气中汞蒸气有高度扩散性和较高的脂溶性，当人吸入后可被肺泡完全吸收，并通过血液循环运载全身，因此长期工作在汞蒸汽环境中会引起汞中毒。 表1  部分矿山监测结果

矿山	尾矿库外排口澄清水/（mg·L－1）	车间汞蒸气/（mg·m－3）	尾矿库汞蒸气/（mg·m－3）	溜槽汞蒸气/（mg·m－3）	挤汞室汞蒸气/（mg·m－3）
遂昌金矿金洞金选厂安底金矿	0.00026 0.0004	0.01490.0847	0.026	0.126	0.1122～0.20.035
淘金沟金矿红花沟金矿夹皮沟金矿	0.0004 0.0003	0.0160.021～0.03	0.026	0.0240.002～0.03	0.042
文峪金矿新卫红队等	≤0.001≤0.0009		0.028～0.69

     二、汞蒸气的处理和回收方法     （一）碘络合法净化含汞烟气     用于处理锌精矿焙烧脱硫的含汞烟气的碘络合法，是将含汞的SO₂的烟气经吸收塔底部进入填充瓷环的吸收塔内，并由塔顶喷淋含碘盐的吸收液来吸收汞。循环吸收汞的富液，定量地部分引出进行电解脱汞，产出金属汞。     用碘络合法来处理含汞和SO₂的烟气，除汞率达99.5%，尾气含汞小于0.05mg/m³，烟气除汞后制得的硫酸含汞小于1×10^－6。回收1t汞消耗碘盐200kg，耗电56kW·h。此法适于高浓度SO₂烟气脱汞。     （二）硫酸洗涤法净化含汞烟气     芬兰奥托昆普工厂从焙烧硫化锌精矿的烟气生产硫酸时，用硫酸洗涤法除去烟气中的汞。烟气先经高温电除尘除去烟尘，然后在装有填料的洗涤塔中用85%～93%的浓硫酸洗涤。由于洗涤的酸与汞蒸气反应，生成的沉淀物沉降于槽中，沉淀物经水洗涤过滤后达蒸馏。冷凝的金属汞，经过滤除去固体杂质，纯度可达99.999%。沉淀物中汞的回收率为96%～99%。     （三）充氯活性炭净化法     采用活性炭吸附含汞的空气，氯与汞作用生成氯化汞。此法的净化效率可达99.9%。     （四）二氧化锰吸收法     天然软锰矿能强烈地吸收汞蒸气，也能吸收全液态的细小汞珠（MnO₂＋2Hg＝Hg₂MnO₂）。     当有硫酸存在时，Hg₂MnO₂可生成硫酸汞（Hg₂MnO₂＋4H₂SO₄＋MnO₂＝2HgSO₄＋2MnSO₄＋4H₂O）。     软锰矿的吸收效率可达95%～99%。另外，还可用水淋洗的方法使含汞废气得到净化。     （五）高锰酸钾吸收法回收汞气     含汞蒸气的废气在斜孔板吸收塔内用高锰酸钾溶液进行循环吸收，净化后气体排空。继续地向吸收液中补加高锰酸钾，以维持高锰酸钾溶液浓度。吸收后产生的氧化汞和汞锰络合物可用絮凝沉淀法使其沉降分离。其化学原理： 2KMnO₄＋3Hg＋H₂O→2KOH＋2MnO₂＋3HgO MnO₂＋2Hg→Hg₂MnO₂     此法设备简单，净化效率高。适用于汞蒸气浓度高场合。     （六）吹风置换法处理和回收汞气     对于中小矿山可用吹风置换法回收汞、净化汞蒸汽。具体做法是：在蒸汞作业中，于蒸汞罐的首端或罐门上装带阀门的进风管，并用胶管连接一台风机。蒸汞开始将风机、进风管阀门全关闭。当蒸汞末期，插入水槽内的排气管无气泡逸出，无汞珠析出时，便开启鼓风机，同时打开进风管阀门1min，待水槽内无气泡逸出时，再吹一次风，这样连续进行三次，基本上可以把罐内汞蒸气置换干净。整个蒸汞和吹风置换罐内汞蒸气，炉温只许提高，不能降低。这样对汞金除汞、蒸汞中回收汞、净化汞蒸气三个过程同时进行。这种方法可以得到较好的指标。     三、汞蒸气的防护     矿石混汞和汞金蒸馏的作业场所，是容易发生中毒的地方。按照一般要求，生产厂房中空气含汞的极限浓度＜10μg/m³，才能保障人身健康，实现安全生产。为此，生产厂房应加通风，抽出的空气经净化后方能排放。要保证蒸汞作业的设备密封达到完善地步。     对于汞板集气方式首先保证集气效率高，使含汞蒸气气体不外漏，并且当工人在进行汞板操作时，含汞蒸气的气体不经过工人的呼吸带，使工人免受汞的危害。集气方式有两种：（1）用于汞板两侧出入。这种集气方式是使清洁空气由上部两侧进入集气罩内，从罩中间下部进入排气管外排形成气流，罩内中下部设有涡流区，含汞蒸气在罩内中下部滞留不住，操作工人呼吸带始终处于清洁空气中。（2）用于汞板只有一侧出入。这种集气方式使清洁空气以上部和一侧集气罩内，从另一侧下部经排气管排出，设有涡流区，操作工人不会吸入含汞蒸气的空气。上面这两种集气方式都需加风机连续运行。     挤汞室：可将移动式捕集吸附装置的吸气口直接在汞齐挤压处抽吸，含汞蒸气的空气经吸附器处理后直接排入大气中。     炼金时：可将移动式捕集吸附装置的排气管挺插入水中冷却，以防止汞蒸汽的散逸。炼金结束后可将移动式捕集吸附装置的吸气口放入汞蒸气发生源直接抽吸，以捕集炼金时所产生的汞蒸气，经吸附器处理后再排出。