在含汞礦物的礦山開採生產及其在冶煉廠的冶煉過程中，汞呈蒸氣狀態進入大氣污染周圍環境；汞的有機和無機化合物，如氯化汞、硫酸汞、甘汞、雷汞等生產、運輸和使用過程中，均有不同程度的汞蒸氣污染；在一些特殊行業汞的污染狀況尤為嚴重：如水銀法氯鹼廠生產高質量燒鹼時，解汞器產生的含汞氫氣，槽關、槽尾產生含汞廢氣，一些用汞鹽做觸媒的有機化工廠的生產過程，生產水銀溫度計、氣壓計、汞燈、電子管等儀器儀表過稅，鎦金作業中的制鐘廠、制氈廠、造紙廠也都會產生明顯的含汞廢氣而污染環境；此外，含汞的油、煤的燃燒及其他：[業爐窯也都會有不同程度含汞廢氣的產生。對含汞廢氣的治理基本上可以分為濕法、乾法和氣相反應三類。
基本介紹
- 中文名：含汞廢氣治理技術
- 外文名：Treatment Technology of Waste Gas Containing Mercury
- 排放標準：GB16297-1996
- 汞：有毒重金屬
- 危害：慢性神經性毒性
- 存在形式：汞元素，無機汞和有機汞
釋義,大氣中汞的來源,燃煤排放源控制方法,含汞廢氣治理技術,
釋義
汞是一種液態金屬，在常溫即可蒸發而進入大氣。空氣中的汞包括汞蒸氣和汞化合物粉塵。鉛排放主要來源於人類活動，包括汞礦開採與冶煉，金、銀、鉛共生礦的開採、冶煉，一些汞製品及汞化合物生產廠，用汞的氯鹼廠、有機化工廠，餾金作業點以及礦物燃料燃燒、垃圾焚燒爐等均會有汞的污物排放。其中，燃煤電廠是汞向大氣排入的最主要來源。
鍋爐燃燒過程中，煤中汞受熱揮發以汞蒸汽的形式存在於煙氣中，在爐內高溫條件下，幾乎所有煤中的汞(包括無機汞和有機汞)轉變成元素汞並以氣態形式停留於煙氣中。據估計，殘留在底灰中的汞含量一般小於總汞的2%，絕大部分汞隨煙氣排放進入大氣中。
鍋爐燃燒煙氣中汞的形態主要有氣態元素態汞(Hg)、氣態二價汞(Hg)和顆粒態汞(Hgp)三種形態存在。不同形態的汞在大氣中物理和化學性質有很大差異。在鍋爐燃燒過程中，煤中的汞幾乎全部以Hg的形式進人煙氣中，部分Hg在煙氣冷卻過程中被氧化，其中以HgCl：為主，另外還有Hg、HgSO4。和Hg(N03)2·2H20。顆粒態的固相汞容易被飛灰吸附，經過除塵裝置時能被除塵器去除，轉化到灰渣中。Hg化學性質不穩定，在煙氣中易被氧化，這部分汞所占比例較高且相對較容易被去除。而元素汞Hgo具有較高的蒸汽壓且難溶於水，是相對比較穩定的形態，難以被污染控制設備收集而直接排人大氣，所以提高Hg氧化成Hg的比例，可有效控制燃煤電廠汞的排放量。
大氣中汞的來源
汞礦的天然釋放、蒸發進入大氣濃度低，一般不污染環境。人類的生產活動是汞污染的主要原因。
汞冶煉，包括汞火法冶煉，高溫下燒結汞礦石，汞蒸氣隨爐氣進入大氣。
含汞鉛鋅礦、硫化礦的冶煉，汞蒸氣進入煙氣。
儀器儀表工業中水銀濕度計、血壓計、氣壓計、水銀整流器，由於熱加工造成汞蒸氣散發。
燃煤排放源控制方法
汞及其化合物在大氣中主要以蒸汽狀態存在，煤燃燒是大氣中汞的最大來源。針對燃煤排放源，其控制方法有三類：燃燒前脫汞、燃燒中脫汞和燃燒後脫汞。
燃燒前脫汞是一種建立在煤粉中有機物質和無機物質的密度及親和性不同的基礎上的物理清洗技術。主要方法有洗選煤技術和煙煤溫和熱解。採用傳統的重介選和泡沫浮選，以及更先進的洗煤技術能減少煤中的汞含量，達到燃煤減排汞的目的。有研究表明，傳統的洗煤技術能夠去除煤中約38．8%的汞，而先進的化學物理洗煤技術去除率能夠達到64．5%。與燃燒後淨化設備去除相比具有較大的經濟效益優勢。根據汞的揮發特性，在不損失碳素的溫度條件下，通過煙煤溫和熱解從而降低汞的排放量。美國針對高揮發分煙煤和低揮發分煙煤溫和熱解後與原煤進行試驗比較，發現溫和熱解能有效降低汞的排放量。
燃燒中脫汞的專門技術研究得比較少，主要通過改進反應釜和控制合適的燃燒溫度使汞形成易於捕集的形態。煙氣中Hg“化合物較易溶於水，H92+的比例將直接影響汞的去除效果。例如採用一些燃燒控制技術，可對汞的處理產生積極作用：①流化床燃燒脫汞。此法能降低煙氣中汞和其他微量重金屬的排放，主要是因為顆粒物在爐內滯留時間較長，增加了顆粒對汞的吸附。②低氮燃燒。此法有利於汞的控制，是由於其操作溫度較低，增加了煙氣中氧化態汞的含量，而氧化態汞容易處理。③爐膛噴人吸附劑。針對H92+容易被吸附去除的機理，在煙氣進入脫硫塔前，投加某種催化劑或添加劑如鈀類、碳基類物質，它們可促使HgO氧化形成Hg“化合物，提高HgO氧化成H92+的比例，再用吸附劑吸附Hg“，可有效控制汞污染。
燃燒後脫汞(煙氣脫汞)是汞污染控制的主要方式。治理含汞廢氣的方法很多，有吸收法、吸附法、冷凝法和氣相升華反應法等，其中以吸收法套用廣。
含汞廢氣治理技術
（1）吸附法
有樹脂吸附、分子篩吸附和活性炭吸附．國內主要用活性炭吸附法。
（2）化學試劑吸洗收法
①次氯酸鈉法 錦州金城造紙廠採用氯鹼廠精製鹽水與次氯酸鈉配成吸收鹼(含氯化鈉150～250克/升，有效氯5~25克/升，pH9—10)，在填料塔內接觸吸收汞蒸汽，生成氯汞絡離子。含汞吸收液循環使用，其中汞含量超過500毫克/升可摻入水銀電解槽入1：3的精鹽水中，示離子在電解槽中被陰極還原為金屬汞留於電解槽中得以回收，．吸收後的氫再經纖維除霧器進一步淨化。經處理後的氫氣含汞量為0.002~0.02毫克/m。
②碘絡合法 從含汞的硫煙中回收汞。利用煙氣中的二氧化硫作氧化劑，使煙氣中的汞形成穩定的絡合物溶解於吸收液中，達到淨化目的。除汞後的煙氣適於製取硫酸。通過電解提取獲得金屬汞，並使吸收液再生。本法處理後尾氣含汞量達到排放標準。
④高錳酸鉀溶液吸收法 採用高錳酸鉀溶液吸收淨化含汞廢氣。吸收液濃度0．084～0．5%，噴淋量1.0~2.2m/時，尾氣含汞量在8100～290的微克/米，可使淨化後尾氣含汞量穩定在10微克/米以下，淨化率達99．9%以上。
⑤過硫酸銨溶液吸收法 用過硫酸銨溶液，通過文丘里一復擋旋風分離器等裝置，將汞氧化成硫酸汞，每1噸溶液可使用二、三個月，．淨化後車間內外空氣中含汞濃度0．0003毫克/米，低於國家標準。該法使汞基本全部回收，且動力消耗少，占地小，造價低，無堵塞等問題，為較新較好的汞蒸汽處理法。
⑥熱濃酸洗滌法 採用過熱濃硫酸洗滌法回收汞的半工業性試驗。採用衝擊洗滌器一旋風除沫器一酸洗塔流程，進氣量250—400標米/時，汞的脫除率達90%。從衝擊洗滌器排出的含汞污酸，在濃密槽冷卻後，其中大部分硫酸汞沉澱祈出，沉澱進一步處理回收汞，上層清液返回衝擊器。 ”’
⑦二氧化錳一硫酸吸收法 用二氧化錳一硫酸法吸收含汞量為0.2—0.4毫克/米的廢氣，吸收率達9Q%。處理後廢氣含汞低於0．001毫克/米。
