FI58621C - Foerfarande foer rening av svavelsyra innehaollande kvicksilver - Google Patents

Description

Γβΐ /1i)KUUJ-UTUSjULKAISU COAOA ΉΆφ LBJ PV UTLÄGGNINCSSKRIFT 0Ö0 4I

(45) <&±ζ*5« C Patentti oy'innetty io 03 1931 ^ v ' (51) Ky.ik?/b*t.ci!^ 17/90, B 01 D 53/14 SUOMI—FINLAND (21) pM*nttlh*k*mu*~pM*nUn»ekn,n* 152¼ijk (22) H»k«miipftlvi — An»öknlnftd»j

(23) Alkupllvt—Giltlghettdag 17.05 7U

(41) Tullut julkiseksi — Bllvlt ofTantNg ^ .

Patentti- ja rekisterihallitus (44) Nthtivik.ip.non j. kuullutkin Pvm._

Patent- och registerstyrelsen Antökan utlagd och utl.skriften publkarad 28 11 80

(32)(33)(31) Pyydetty «tuolkaui—Begird prlorltet 18.05-73 Ruotsi-Sverige(SE) 73070U8-U

(71) Boliden Aktiebolag, Sturegatan 22, Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Karl-Axel Melkersson, Helsingborg, Ruotsi-Sverige(SE) (7^) Oy Kolster Ab (5h) Menetelmä elohopeaa sisältävän rikkihapon puhdistamiseksi -Förfarande för rening av svavelsyra innehällande kvicksilver

Kyseessä olevan keksinnön kohteena on elohopeaa sisältävän rikkihapon puhdistaminen laitoksissa, joihin on saatavissa rikkidioksidia sisältäviä kosteita pasutuskaasuja, joita käytetään esimerkiksi rikkitrioksidin tai rikkihapon valmistukseen.

Elohopean esiintymiseen teollisissa prosesseissa sekä siihen liittyviin riskeihin, on viime aikoina yhä enemmän kiinnitetty huomiota. Nämä ongelmat ovat tietysti erittäin merkityksellisiä lannoitteiden ja rehujen kaltaisten tuotteiden yhteydessä. Erittäin suuria määriä rikkihappoa käytetään näiden tuotteiden valmistukseen, mikä asettaa vaatimukset erittäin alhaisista rikkihapossa esiintyvistä elohopeapitoisuuksista. Myöskin toisissa prosesseissa, jotka eivät suoraan liity mainittuihin tuotteisiin, saattaa elohopeaa rikkihapon mukana päästä prosessi- tai tuoteketjuihin, joissa ilmeiset s&astumisriskit ovat olemassa. Tällainen prosessi on suolahapon valmistus vuorisuolasta ja rikkihaposta, jolloin elohopean suurin osa joutuu suolahappoon, sekä tämän hapon kautta toisiin prosesseihin ja tuotteisiin.

58621

Elohopeapitoista rikkihappoa saattaa saada metallisulfidin, esim. pyriitin tai sinkklkiilteen pasutukseen perustuvilta rikkihappotehtailta» jos pasutuskaasun puhdistus on riittämätön. Vaikka kaasun asianmukainen puhdistaminen suoritettaisiinkin, voivat tällaisten kaasunpuhdistuslaitos-ten käyttöhäiriöt aiheuttaa valmistettavan hapon korkeita Hg-pitoisuuksia. Tämä seikka tekee näissä tapauksissa rikkihapon puhdistamisen välttämättömäksi.

Tähän käyttöön tarkoitetulta puhdistusmenetelmältä vaaditaan toisaalta, että rikkihappoon saadaan alhainen elohopean jäännöspitoisuus ja toisaalta, että saostunutta Hg-pitoista ainetta voidaan poistaa haposta. Puhdistusprosessissa ei myöskään saa syöttää happoon muita myrkyllisiä aineita, kuten lyijyä ja arsenikkiä. Puhdistuslaitoksen laitteiden syöpymisen estämiseksi vaaditaan eräissä tapauksissa nopeasti sujuvia prosesseja, esimerkiksi laimennettuja happoja käsiteltäessä*

Saksalaisessa patenttijulkaisussa no. 1 216 265 kuvataan menetelmä, jonka mukaan konsentroitua rikkihappoa käsitellään suhteellisen karkearakeisella elementaarisella rikillä. 5 “ 7 pg/gin jäännöspitoisuuksia sanotaan saavutetun ja selostetaan päästävän 1 pg/g:n pitoisuuksiin asti* Näitä pitoisuuksia ei voida hyväksyä ottaen huomioon nykyään monessa maassa voimassaolevat tiukat puhtausvaatimukset raskaiden metallien suhteen.

Elohopeaa voidaan myöskin saostaa laimennetusta tai konsentroidusta rikkihaposta, käsittelemällä sitä sulfideillä tai vetysulfideillä. Näiden menetelmien haitat, joita selostetaan esimerkiksi saksalaisissa patenttijulkaisuissa 1 054 972 ja 1 124 024» ovat toisaalta, että happo saattaa saastua metallieulfideinä syötetyistä metalleista, ja toisaalta, että saostuneiden elohopeayhdisteiden ja hapon erotus on vaikea suorittaa. Rikkivedyn muodostuksen tuomat hygieeniset riskit on myöskin huomioitava.

Ruotsalaisessa patenttihakemuksessa 11 517/72 selostetaan menetelmä, jonka mukaan elohopea ensin poistetaan pasutuskaasusta rikkihappoliuoksilla pesemällä sekä sen jälkeen saostamalla se rikkihappoliuoksista sulfidina tai selenidinä. Käytettyjen pesuhappojen konsentraatio on 30 - 90 fί. Niiden happojen elohopeaeitomiskyky, joiden konsentraatio on niin alhainen kuin 30 56, on sangen mitätön, ja on otaksuttava että menetelmän mukainen elohopea-sitominen on erittäin heikko tätä alhaista konsentraatiota käytettäessä. Selostetussa esimerkissä työskennellään aina 77 $ HgSO^ ylittävillä happo-konsentraatioilla, mikä on yhdenmukainen sen tunnetun seikan kanssa, että elohopean sitominen alkaa huomattavissa määrin happokonsentraation ollessa , 1 3 58621 noin 70 i» H SO . Veeitasapainon hallitsemisen mahdollisuudet pienenevä 1a myös-2 4 kin, jos liian laimennettua happoa käytetään ensimmäisessä käsittelyvaiheessa. Myöskin yllä mainitut haitat heikentävät pesujärjestelmillä yhdistettyä rikkihappo puhdistusta, kun kyseessä on happoon syötettävät toiset epäpuhtaudet, sekä erotusongelmat.

Pasutuskaasun käsittely kahdessa (tai useammassa) vaiheessa eri hap-pokonsentraatioilla, jota käytettiin edellisessä menetelmässä, on ennestään tunnettu. Saksalaisessa patenttijulkaisussa 1 792 373 selostetaan menetelmä orgaanisia yhdisteitä sisältävistä pasutuskaasuista syntyvän "mustan" hapon välttämiseksi. Kuivaus tapahtuu ensin vaiheessa, jossa hapon konsen-traatio on 30 ja 70 $6:n välillä, joka on niin alhainen, ettei orgaanisten yhdisteiden hapettuminen voi tapahtua. Lopullinen kuivaus tapahtuu toisessa tornissa samalla kuin osittain hiiltyneet orgaaniset yhdisteet joutuvat mustaan rikkihappoon. Esikuivauksen ansiosta muodostuu näin toisessa vaiheessa suhteellisen pieni määrä "mustaa" happoa. Saksalaisen patenttijulkaisun 1 124 024 mukaan voidaan laimennettua (patenttijulkaisun esimerkin mukaan 20 prosenttista) rikkihappoa puhdistaa liuenneesta elohopeasta käsittelemällä sitä pienillä rikkivety- tai sulfidimäärillä aktiivihiilen vaikuttaessa. Käsittely suoritetaan edullisesti siten, että happo sulfidilisäyksen jälkeen saa kulkea aktiivihiilikerroksen läpi 3-10 minuutin kontaktiajalla, sekä jäljellä olevien sulfidimäärien hävittämiseksi tehdyn vetyperoksidi-lisäyksen jälkeen vielä toisen hiilikerroksen läpi 3-6 minuutin kontakti-ajalla. Elohopean jäännöspitoisuuksia, jotka vastaavat< 0,1 g/konsentroitua happotonnia osoitetaan.

Edessäolevan keksinnön kohteena on siis elohopeapitoisen väkevän rikkihapon puhdistusmenetelmä, jossa väkevä happo laimennetaan 70 - 85-painoprosent-tiBekei, elohopea saostetaan laimennetusta haposta tavanomaisilla reagensseil-la ja suodos väkevöidään jälleent menetelmälle on tunnusomaista, että happo laimennetaan saostusta varten käyttämällä sitä rikkihappotehtaassa rikkidioksidin pasutuskaasujen kuivaukseen ja se väkevöidään uudelleen imeyttämällä siihen rikkidioksidin hapetuksesta kontaktimenetelmällä saatuja rikki-trioksidikaasuja.

Elohopeapitoista väkevää rikkihappoa voidaan myös käyttää kostean rikkidioksidi pitoisen pasutuskaasun kuivaukseen vähintään kahdessa peräkkäisessä kuivaustornissa, jolloin mainittua rikkihappoa syötetään ensimmäisessä kuivaus-tornissa kiertävään rikkihappoon sellaisella nopeudella, että konsentraatiota voidaan pitää 70 ja 83 painoprosentin välillä, ja että toisessa kuivaus-tornissa kiertävään rikkihappoon syötetään rikkitrioksidia, savuavaa rikkihappoa tai väkevää rikkihappoa niin, että konsentraatio voidaan pitää 93 ja 103 painoprosentin välillä, ja että toisessa kuivaustornissa kiertävästä rikkihaposta tuleva osavirta syötetään ensimmäisessä kuivaustomissa kiertävään 58621 rikkihappoon, ja että ensimmäisessä kuivaustomissa kiertävästä vesihöyry* laimentamasta rikkihaposta otetaan osavirta, joka puhdistetaan elohopeasta. Tällöin elohopeapitoista happoa voidaan syöttää pasutuskaasun ensimmäisessä kuivaustomissa kiertävään rikkihappoon syöttämällä rikkihappo ensin toisessa kuivaustomissa kiertävään rikkihappoon ja tästä ensimmäisessä kuivaustomissa kiertävään rikkihappoon. Elohopea voidaan poistaa ulosotetusta haposta lisäämäl lä tiosulfaattia siinä määrin että elohopea huomattavissa määrin sitoutuu tai absorboituu saostuneisiin kiinteisiin rikkihiukkasiin.

Menetelmän merkitys on näin ollen, että kostean kaasun vesisisältö käytetään elohopeapitoisen hapon laimentamiseen, joten päästään kannattavampaan puhdistusmenetelmään. Rikkihapon puhdistaminen on täten mahdollista samanaikaisesti kuin puhdistetaan mahdollisesti elohopeapitoista kosteaa pasutuskaasua, ja menetelmä sallii optimoinnin, joten päästään huomattaviin prosessiteknisiin etuihin. On osoittautunut mahdolliseksi että edessäolevaa menetelmää noudattaen saadaan suurempi määrä elohopeatonta rikkihappoa jo valmiina olevasta laitoksesta.

Tähän tulokseen päästään laimentamalla happoa 70 - 85 prosenttiseksi, joka pitoisuus mahdollistaa pitkälle viedyn kuivauksen ja siimalla huomattavan elohopeapoiston kaasusta. Konsentroidussa rikkihapossa oleva elohopea on käytännössä miltei kokonaisuudessaan kaksiarvoisessa muodossa, mikä edistää mahdollisen elohopean sitomista kaasusta, ja mikä liuoksessa johtaa reaktioon:

Hg°(e) ♦ Hg2*-> 2+

Hapon korkea elohopea(ll)-ionipitoisuus edistää tätä reaktiota.

Tiosulfaatilla tarkoitetaan tässä liukoista tiosulfaattia, ensisijaisesti alkalimetallin tiosulfaattia. Natriumtiosulfaatin ollessa halvin tiosulfaatti, käytetään sitä ensisijaisesti. Kuitenkin voidaan myös kalium-tiosulfaattia, ammoniumtiosulfaattia, rautasulfaattia, litiumtiosulfaattia sekä muita liukoisia tiosulfaatteja käyttää. Oleellista on, että se metalli ionien epäpuhtaus, joka täten muodostuu, voidaan hyväksyä lopullisessa tuotteessa. Tietty natriumpitoisuus ei yleensä ole haitallinen. Lisättävä tio-sulfaattimäärä on 0,04 - 10 kg/m^ rikkihappoa ja erityisesti 0,2 - 5 kg veteen liuotettua natriumtiosulfaattia (pentahydraattina laskettuna).

Keksinnön mukaista menetelmää kuvataan viitaten liitteenä olevaan kuvaan.

Rikkihapon kuivauslaitos, jonka muodostaa ensimmäinen kuivaustorni 1, toinen kuivaustorni 2, kontaktikattila 5 ja absorptiotorai 4· Ensimmäi-aeen kuivaustomiin 1 syötetään 5*n kautta kosteaa rikkidioksidipitoista pasutuskaasua, joka mahdollisesti myös sisältää elementaarista elohopeaa.

5 S8621

Mikäli pasutuskaasu sisältää pasutuksen jälkeen kiinteitä tai kaasuuntuneita elohopeayhdisteitä, niin pesutorni (ei osoitettu) joka normaalisti edeltää kuivauslaitteita esimerkiksi ruotsalaisen patentin 334 598 mukaan ja jossa kaasu kyllästetään vedellä, sieppaa ne tehokkaasti. Ensimmäisessä kuivaustomissa kaasu kuivataan elohopeapitoisella puhdistettavalla rikkihapolla, jota syötetään kuivaustorniin 1 johdon 6 kautta sekä siitä edelleen johdon 7 kautta. Kuivaustomissa 1 kaasu kohtaa rikkihapon vastavirtaan ja tässä happo sitoo pääosan kaasun vesisisällöstä. Hapon konsentraatio laskee täten, mutta pyrkimyksenä on, ettei se laskisi alle 70 - 85 jolloin hapon yläpuolella vallitseva vesihöyryn osapaine nousee liian korkeaksi tehokkaan kuivauksen aikaansaamiseksi. Jos elementaarisessa muodossa olevaa elohopeaa seuraa kaasussa, happo sitoo myös tämän suuressa määrin. Ensimmäisestä kui-vaustornista 1 happo syötetään johdolla 8 kiertosäiliöön 9 sekä siitä kier-topumpulla 10 hapon jäähdyttimeen 11, jossa happo jäähdytetään 20 - 100 C-asteen lämpötilaan, etenkin 50 - 80 C-asteeseen, epäsuoralla tavalla johdolla 12 syötetyllä sekä johdolla 13 poistetulla vedellä. Jäähdytyksen jälkeen happo syötetään jälleen ensimmäiseen kuivaustorniin johdolla 14· Johdolla 1 5 suoritetaan jäähdytetyn hapon väliotto ja se syötetään sekoitussäiliäön 16, johon tiosulfaattiliuos syötetään johdolla 17 sekä johon mahdollisesti syötetään myös vettä johdolla 18 saostumisen parantamiseksi.

Sekoitussäiliöstä 16 rikkihappo syötetään johdolla 19 erottamislait-teeseen 20, jossa rikkihapon elohopeasisältöä kantava kiinteä saostunut aine erotetaan. Laite saattaa koostua suodatuspuristimesta, keskipako- suodattimesta, sentrifugista, vaahdotuslaitteesta tai muusta saostuneen aineen erottamiseen sopivasta laitteesta. Saostunut aine voidaan edulli -sesti syöttää pasutusuuniin ja polttaa siinä. Tässä tapauksessa elo hopea kulkee sataprosenttisesti pasutuskaasujen myötä ja erottuu niistä 90 prosenttisesti kuivaustomissa tapahtuvassa kaasun puhdistuksessa. Elohopeaa voidaan tällä tavoin viedä ulos prosessista ilman riskiä, että se varas toi tui s i puhdiStuslaitteistoon.

Erotuslaitteesta 20 rikkihappo syötetään johdolla 21 absorptiotoraiin 4 yhdistettyyn kiertopiiriin 22. Jos syötetyn rikkihapon määrä ei ole riittävä kontaktikattilassa 3 muodostuneen rikkitrioksidin sitomiseksi voidaan kiertopiiriin syöttää vettä johdolla 23· Rikkihappo syötetään johtoa 24 myöten absorptiotoraiin, sekä siitä johdolla 25 kiertosäiliöön 26 ja kierto-pumppuun 27· Kiertopiirin happoa jäähdytetään jäähdyttimessä 26 epäsuorasti johdolla 29 tuodulla ja johdolla 30 viedyllä jäähdytysvedellä. Absorptiotor- 6 58621 nissa 4 muodostettua konsentroitua happoa viedään johdolla 31 ulos tuote-happona. Kaavassa osoitetussa rikkihapon puhdistusmenetelmässä syötetään konsentroidun hapon osavirta toisen kuivaustomin 2 kiertopiiriin 33. Tässä piirissä konsentroitua rikkihappoa syötetään johtoa 34 myöten toiseen kuivaustomiin 2, jossa pasutuskaasua kuivatetaan tarpeeksi, jotta sitä voitaisiin syöttää kontaktikattilaan. Toisessa kuivaustomissa absorboituvat mahdolliset elohopeajäännökset rikkihappoon.

Toisesta kuivaustomista 2 rikkihappo syytetään johtoa 35 pitkin kiertosäiliöön 36 ja kiertopumppuun 37· Jos on tarpeen, happo jäähdytetään jäähdyttimessä 38 epäsuorasti johdolla 39 tuodulla ja johdolla 40 viedyllä vedellä.

Kaasu syötetään ensimmäisestä tomieta 1 johtoa 41 pitkin toiseen torniin 2, sekä siitä johdolla 42 kontaktipannuun 3 ja siitä johdolla 43 absorptiotomiin 4 ja lopuksi jäännöskaasuina johdolla 44 ilmakehään.

Kun, kuten yllä mainittiin, rikkihapon puhdistava ja elohopeaa absorboiva vaikutus on parempi elohopea(ll) ionien vaikutuksesta, voidaan elohopeapitoinen rikkihappo syöttää vaihtoehtoisesti joko kokonaan tai osittain toisen kuivaustomin 2 kiertopiiriin 33 johdolla 45· Tätä menetelmää voidaan edullisesti käyttää, kun elohopeapitoista konsentroitua rikkihappoa on saatavissa. Tässä tapauksessa johtoa 32 pitkin toiseen kuivaustomiin 2 saapuvaa osavirtaa ei tarvita. Kiertopiiriin 33 syötetyn hapon tilalta poistetaan piiristä rikkihappoa, joka siitä syystä että se sisältää toisessa kuivaus -tornissa 2 varastoitunutta tai syötetyssä hapossa ollutta elohopeaa on edullista puhdistaa elohopeasta, pitkin johtoa 46 ensimmäisen kuivaustomin 1 kiertopiiriin. Rikkihappo kulkee tämän jälkeen pitkin johtoa 15 saostus-laitteeseen 16 ja erotuslaitteeseen 20.

Mikäli käsitellään suuria rikkihappomääriä ja pieniä pasutuskaasu-määriä, voidaan laimennettu happo poistaa tuotehappona johdolla 47 osa-virtana johdosta 21.

Ensimmäisen kuivausvaiheen rikkihappokonsentraatio ylläpidetään lisäämällä korkeampaa konsentraatiota olevaa elohopeapitoista happoa jatkuvasti joko rikkihappotehtaan absorptiotomista tai ulkoa sekä osavirta toisesta vaiheesta* Siten voidaan ensimmäisen vaiheen käyttö saada erittäin joustavaksi sekä parantaa laitoksen kokonaishyötysuhdetta koska ulkoa syötettyä Hg-pitoista rikkihappoa, kun sellaista on saatavissa, voidaan puhdistaa rikkihappotehtaan puhdistuslaitoksessa. Ennallaan säilytetyllä vesitasapainolla saattaa täten tehdas, kun ^5 prosenttista Hg-pitoista rikkihappoa on saatavissa, tuottaa 7 58621 n. 50 io enemmän elohopeasta puhdistettua happoa, kuin sellaisessa käytössä, jossa ulkoista happoa ei syötetä prosessiin. Vieraan, alhaisempaa kon-sentraatiota olevan hapon syöttäminen, ilman että tuotetun hapon konsentraa-tio alentuu alle 95 on myös ajateltavissa. Tällä tavoin voidaan tuottaa korkeintaan 75 $ enemmän Hg-puhdistettua, 95-prosenttista happoa. Vielä suurempi Hg-puhdistetun hapon tuotanto on aikaansaatavissa, mutta tällöin on osa tuotannosta otettava ulos laimennettuna happona. Syötettäessä ulkoa 65-prosenttista, Hg-pitoista happoa voidaan esimerkiksi tuottaa yhteensä noin 115 i° enemmän Hg-puhdistettua happoa, josta kuitenkin noin l/5 on otettava ulos 78-prosenttisena happona.

Toisessa vaiheessa ylläpidetään voimakkaasti hapettavia olosuhteita elohopean absorption ja hapettumisen edistämiseksi. HgSO^sn konsentraatio voidaan pitää 95 ~ 103 prosentissa syöttämällä 98,5 prosenttista happoa laitoksen absorptiopiiristä, tai oleumia erillisestä oleumin tuotantotomis- ta tai syöttämällä suoraan SO,:a pesutornin kanssa kiertoyhtsydessä olevaan erilliseen torniin tai suoraan toiseen pesuvaiheeseen. Korkean HgSO^-pitoi- suuden edut tässä vaiheessa ovat toisaalta korkean hapetuspotentiaalin saavuttaminen, sekä toisaalta, että rikkihapon muodostuminen tässä vaiheessa jää pieneksi. Esimerkkinä voidaan esittää järjestelmä, jossa happokonsentraa- tiot ovat 78 ja vastaavasti 99,5 prosenttia ensimmäisessä ja vastaavasti toisessa käsittelyvaiheessa ja jossa syötetään oleumia, jossa on 106 prosenttia H SO · 50 t 100 io H„S0./h:n kokonaistuotannolla toisen vaiheen hap-2 4 ^ 4 pomuodostuminen jää ainostaan 0,26 tonniin tunnissa, eli pienemmäksi kuin 1 $> koko tuotannosta. Yhä pienempi happomuodostus saavutetaan käyttämällä S0_:a, yllämainitussa tapauksessa valmistuu toisessa vaiheessa ainoastaan j noin 90 kg 100 prosenttista HgSO^/h, joka hajotetaan esimerkiksi pasutus uunissa.

Toisessa käsittelyvaiheessa voidaan elohopea saada talteen HgSO^xn muodossa, jos hapon Hg-pitoisuus voidaan nostaa kyseessä olevassa happo-konsentraatiossa vallitsevaan Eg:n liukoisuusarvoon asti.

Puhdietusvaiheessa elohopea poistetaan aina hyvin alhaisiin jäännös-pitoisuuksiin asti lisäämällä tiosulfaattia pesuhappoon, joka on laimentunut 70-85 % HgSO^-konsentraatioon joko hapon absorboitua vettä pasutus-kaasuista, tai ulkoisen hapon lisäämisestä. Tiosulfaatti, joka syötetään n. 50-prosenttisena Na2SgOj. 5H20:n vesiliuoksena, hajoaa täten lopputuotteisiin S0_^“ ja S. Muodostunut rikki saostuu kiinteään muotoon ja rikki-hiukkaset ovat yllättäen osoittautuneet kyseessä olevien olosuhteiden valli- 8 58621 tessa olevan aluksi kolloidisessa erittäin aktiivisessa muodossa, mutta niiden agglomerointi seuraa vähitellen. Tästä on seurauksena että alussa rikin pinta on suuri ja happoon homogeenisesti jakautunut sekä erittäin reaktiivinen, ja että se tehokkaasti pystyy sitomaan elohopeaa, ja että se myöhemmässä vaiheessa saadaan muuttumaan suhteellisen suuriksi rikin agglomeraateiksi, jotka helposti voidaan erottaa haposta esimerkiksi suodattamalla, vaahdottamalla tai muuta sopivaa menetelmää noudattamalla ilman niitä vaikeuksia, joita mainitaan esimerkiksi Hgin sulfidi-saostusmenetelmän yhteydessä.

Saostumisvaiheen alussa suuren erittäin reaktiivisen rikkipinnan muodostumisen seurauksena on, että tarvittava tiosulfaattimäärä jää pieneksi.

Tarvittavan tiosulfaattimäärän suhde hapossa olevan elohopean määrään, sekä saadut elohopean jäännöspitoisuudet ilmenevät alla olevasta taulukosta. Tiosulfaatti lisätään natriumtiosulfaatin vesiliuoksen muodossa.

Hg Jig/g Lisätty tiosulfaattimäärä

Sisääntuleva jäännös kg/m^ (NagSgO, · 53^,0:^ las- pitoisuus pitoisuus kettuna) ^ 50 0,5 2,0 50 0,2 5,0 25 0,5 1,0 25 0,2 2,0 15 0,5 0,5 15 0,2 0,5 15 0,1 1,0 8 0,2 0,5 8 0,1 0,7 β 0,05 1,7

Srottamievaiheen (suodatus, sentrifugointi, vaahdotus) käyttämisellä prosessissa on myös se etu, että hiukkasmuodossa oleva elohopea, jota esiintyy pasutuskaasussa erityisesti käyttöhäiriöiden sattuessa, mutta myös vähemmissä määrin normaalikäytön aikana, joutuu rikkihappoon ja poistuu erot-tamisvaiheessa.

Keksinnön kuvaamiseksi selostetaan seuraavassa esimerkissä jo olemassa olevassa laitoksessa vaikuttavat prosessimuuttujat.

Esimerkki 95-proseattista rikkihappoa, joka sisältää 24,5 /ig Hg/g oli puhdis- 9 58621 tettava, ja sitä syötettiin kuivaustorniin 16,3 t/h. Kuivaustorniin syötet- 5 tiin myös 55 000 Nm syklooneissa, sähkösuodattimissa ja vesipesussa puhdistettua pasutuskaasua. Kaasu sisälsi 13 % rikkidioksidia ja 70 g HgO/m^. Sisääntulevan kaasun lämpötila oli 45WC. Rikkihappo syötettiin kiertopiiriin, jossa rikkihappopitoisuus pidettiin n. 78 9&:ssa ja lämpötila jäähdyttämällä 30°C. Kiertopiiristä otettiin tunnissa 21,3 tonnia 78 °/oiBta rikkihappoa, joka vastaa kiertopiiriin tunnissa syötettyä 16,3 tonnia sekä 1,1 t/h toisesta kaasunkuivaustornista tulevaa happoa. Tätä laimennettua happoa syötettiinsekoitussäiliöön, jossa siihen lisättiin 9 kg veteen liuotettua natriumtiosulfaattia (pentahydraattina laskettuna). Liuennut elohopea saostui happoon muodostuneiden erittäin hienojakoisten rikkihiukkasten pinnalle. Muodostuneet rikkihiukkaset erotettiin tämän jälkeen suodatuspuristimessa, jonka jälkeen erotettu elohopeapitoinen kiinteä aine vietiin hajotettavaksi siihen pasutusuuniin, jossa kaasu muodostui. Puhdistettu happo syötettiin rikkitrioksidin absoptiotomiin, jossa konsentraa-tio nostettiin 98,5 prosenttiin absorboimalla rikkitrioksidia. Absorptioon käytetty rikkitrioksidi valmistettiin hapettamalla kuivatun kaasun rikkidioksidi kontaktikattliassa rikkitrioksidiksi. Ennen kuin kaasu voitiin johtaa kontaktikattilaan, sitä kuivattiin vielä toisessa kuivauspiiris-sä 97-prosenttisella rikkihapolla 60 C lämpötilassa. Tätä happoa kierrätet täessä piiriin syötettiin 1,1 t 98,5-prosenttista rikkihappoa tunnissa, tässä tapauksessa tuotehappoa, jonka jälkeen vastaava määrä (l,l t/h) poistettiin piiristä ja syötettiin ensimmäisen kuivauetomin kiertopiiriin. Sisääntuleva kaasu sisälsi lisäksi 15 mg Hg/m^. Molemmissa kuivaustorneissa kiertävä rikkihappo sitoi tämän elohopeamäärän ja se erotettiin yhdessä hapossa alunperin olleen elohopeamäärän kanssa.

Claims (8)

10 58 6 21

1. Elohopeapitoisen väkevän rikkihapon puhdistusmenetelmä, jossa väkevä happo laimennetaan 70-85 painoprosenttiseksi, elohopea saostetaan laimennetusta haposta tavanomaisilla reagensseilla ja suodos väkevöidään jälleen, tunne ttu siitä, että happo laimennetaan saostusta varten käyttämällä sitä rikkihappotehtaassa rikkidioksidin pasutuskaasujen kuivaukseen ja se väkevöidään uudelleen imeyttämällä siihen rikkidioksidin hapetuksesta kontaktimenetelmällä saatuja rikkitrioksidikaasuja.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jolloin elohopeapitoista väkevää rikkihappoa käytetään kostean rikkidioksidipitoisen pasutuskaasun kuivaukseen vähintään kahdessa peräkkäisessä kuivaustomissa, tunnettu siitä, että mainittua rikkihappoa syötetään ensimmäisessä kuivaustornissa kiertävään rikkihappoon sellaisella nopeudella, että konsentraatio voidaan pitää 70 ja 85 painoprosentin välillä, ja että toisessa kuivaustomissa kiertävään rikkihappoon syötetään rikkitrioksidia, savuavaa rikkihappoa tai väkevää rikkihappoa niin, että konsentraatio voidaan pitää 95 ja 105 painoprosentin välillä, ja että toisessa kuivaustomissa kiertävästä rikkihaposta tuleva osa-virta syötetään ensimmäisessä kuivaustomissa kiertävään rikkihappoon, ja että ensimmäisessä kuivaustomissa kiertävästä vesihöyryn laimentamasta rikkihaposta otetaan osavirta, joka puhdistetaan elohopeasta.

5· Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rikkihapon konsentraatio ensimmäisessä kuivaustomissa säädetään 77-65 paino pro senttiin.

4· Patenttivaatimuksen 2 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elohopeapitoista happoa syötetään pasutuskaasun ensimmäisessä kuivaustomissa kiertävään rikkihappoon syöttämällä rikkihappo ensin toisessa kuivaustomissa kiertävään rikkihappoon ja tästä ensimmäisessä kuivaustomissa kiertävään rikkihappoon.

5· Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapon lämpötila säädetään 20-100°C:seen, edullisesti 30-80°C:seen.

6. Jonkin patenttivaatimuksien 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sisääntulevan kaasun lämpötila pidetään 20-100°C:ssa, edullisesti 30*60°C:ssa.

7. Jonkin patenttivaatimuksien 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että noin 1/5 puhdistetusta haposta otetaan talteen 78 $ happona.