关键词：低汞触媒;生产;汞污染;防治措施
摘要：结合低汞触媒生产工艺，分别从溶液配制、浸泡、烘干环节对汞排放进行计算，提出了如何采用先进的工艺与设备，有效防治汞污染 。
汞及其化合物因具有生物毒性、生物累积性、持久性、长距离传输等特性，成为全球优先控制的污染物。我国是汞生产、使用和排放大国，汞的生产量和使用量分别占全球60%左右，而电石法PVC行业占我国用汞量的60%。受资源结构制约，我国PVC行业以电石法为主的状况无法改变，因此，电石法PVC行业是我国汞污染防治中最重要的领域。贵州银星集团为了贯彻执行国家有关环保法规。履行《水俣公约》的义务，实现我 国“减汞、控汞”的目标，针对氯化汞质量分数在4.0% ～6.5%的新型低汞触媒生产工艺，提出了汞污染防治相关措施。
1 传统汞触媒生产工艺
传统的汞触媒生产工艺有干法和湿法，即气相吸附法¨和浸渍吸附法 。湿法工艺为简单的溶解、浸泡和加热干燥，氯化汞与活性炭以物理吸附的方式结合，氯化汞分布 于活性炭微孔的表面上，氯化汞质量分数为11%一13%。复方汞触媒在国外发展较早，主要有美国孟山都化学公司(专利)的氯化铈/氯化汞触媒，东德(1978 年)的氯化氢/氯化汞触媒(专利36申请号 ：209834 ) ;后来，由于国外普遍采用了乙烯法 PVC 生产工艺，对这方面的研究和报道就很少了。在我国，20 世纪90年代中期，复方汞触媒才得以在一定规模的PVC 生产装置上使用。传统汞触媒在生产中采用煤为干燥能源，生产过程中产生的尾气和粉尘都没有进行有效的处理 ;产生的废气(浸泡过程中的水蒸气干燥过程的尾气等)没有经过处理或者只是通过一个缓冲装置之后就直接排放到大气中;产生的废水没有专门的循环收集池，一般都是简单处理后就直接排放 ;产生的废渣主要为浸泡活性炭投料过程、干燥过程和包装过程产生的活性炭粉尘和触媒粉尘，传统的低汞触媒生产工艺均没有有效的除尘装置对其进行收集后 回收利用，大部分直接通 过 除尘 风机 排 放到环境中。同时，由于干燥过程使用煤作为能源，产生的大量煤渣、二氧化硫等对环境均造成了较大的负面影响。
2 贵州银星集团低汞触媒生产工艺
2.1 低汞触媒生产工艺
低汞触媒生产工艺包括浸泡和干燥工序。
(1 )浸泡工段 。
将氯化汞、助剂等依次按低汞触媒生产配方投入溶解池内充分溶解，控制温度约75℃，然后用泵输送至已投入活性炭的浸泡池内进行浸渍吸附;吸附完全后，将半成品低汞触媒转运至中间仓内暂存;然后，将中间仓的物料加入预干燥炉和干燥炉内进行干燥，控制含水质量分数 ≤0.3%;干燥结束后，进行出炉包装和产品入库。
浸泡过程产生的粉尘和水蒸气通过捕集罐、沉降室和布袋收尘室进行处理 ;得到 的废水则进入废水循环池 内澄清后循 环浸泡使用;收集的粉尘则定期清理，转运至锑汞分离冶炼车间处理。
(2 )干燥工段 。
①将低汞触媒半成品放料至预干燥炉和干燥炉内，密封好加料口;② 根据低汞触媒干燥操作规程，调整好控制柜温度 (不超过140 ℃ )，启动电加热干燥器对干燥炉、预干燥炉内的物料进行干燥;③取样分析合格后，停止干燥，将干燥炉内的物料放至包装罐内进行除尘计量包装，入库。
干燥过程产生的尾气及粉尘通过捕集罐、沉降室和布袋收尘室进行处理。包装过程有一套专门的收尘系统，以布袋收尘室为主要设备。
贵州银星集团低汞触媒生产工艺流程见图 1。
2.2 低汞触媒生产物料平衡
贵州银星集团新型低汞触媒氯化汞质量分数为6.0% ～6 .5% ，生产1t新型低汞触媒(按氯化汞质量分数6 .0%计 )的物料平衡见图2 (图2中的汞以氯化汞计)。
延伸阅读：
3 新型低汞触媒生产过程中的汞污染防治
3.1 含汞粉尘处理
从图1 中可以看出：含汞粉尘是在于燥过程及成品包装过程产生的。所有粉尘都是利用对应的捕集罐和布袋收尘室收集，尾气经过检测达标后排放。布袋收尘室收集的含汞粉尘将送至有处理含汞物料资质的单位进行统一处理 。
在新型低汞触媒的生产过程中，每生产1 t低汞触媒，产生的粉尘中氯化汞含量总计0.11 kg(实际检测 )。按2014 年贵州银星集团触媒产量4500t计算，将产生氯化汞495 kg，其以附着在活性炭粉尘里的形式存在。如果不加以收集处理这些汞，将对环境产生巨大的危害。经过工艺改进后，利用捕集罐和布袋进行除尘，同时也等于除去了生产过程中流失的氯化汞。通过计算可得，新工艺、新设备的汞回收效率达到了99.86% ，使触媒生产尾气全部达标排放。收集到的含汞粉尘将按国家有关规定，交给有处理含汞废物资质的公司——贵州重力环保有限责任公司处理 。
3.2 水处理
从图1 和图2 可以看出：每生产1t低汞触媒产生的水蒸气中的氯化汞含量为0.0022 kg (物料平衡图中溶解浸泡过程产生后，捕集罐捕集到的冷凝水中的汞含量)。按2014 年触媒产量4 500 t计算，将产生氯化汞9.9 kg，该汞存在于冷凝水中。通过工艺改造，实现了含汞水蒸气都通过捕集冷凝后 回到废液循环池用于浸泡生产的补充水。整个低汞触媒生产过程中的浸泡残液都用于循环浸泡使用，全年汞循环使用量达到5 490 kg ;洗地水则可直接进入废液循环池。总之，低汞触媒生产区内的水都是通过内循环进行处理，实现了含汞废水的零排放。
3.3 气处理
在生产新型低汞触媒时，浸泡工段、干燥工段的气体都是通过相应的捕集罐净化后，再进入布袋收尘室处理，检测达标后排放。尾气处理过程同粉尘处理，处理效果良好。
4 汞污染防治的其他措施
4.1 防污设备
捕集罐 ：自主设计了能够处理全部湿空气和部分粉尘的设备，通过过滤网、活性炭吸附层的过滤和吸附，能够将湿空气变为较干燥的空气，以不影响后续布袋收尘室的正常工作。
布袋收尘室：购买了先进的高效收尘布袋，对原有的布袋室进行一定的改进，使之对粉尘的收集效率始终保持在99.86%。
4.2 防污措施
(1)防渗防腐措施 。
低汞触媒生产车间的全部地面都采用了标准的防渗防腐处理，确保不会污染当地的地下水。重要的部位，如浸泡 工段，还在地面铺设了塑料防护层。
对废液循环池进行防渗防腐处理后，又铺设了加厚的塑料防护层，确保车间产生 的所有液体不会外排 。
(2 )废液循环池。
低汞触媒生产车间产生的所有废液、洗地水全部汇人废液循环池，沉淀后将上层清液泵入溶解池内用作浸泡生产补充水。
(3)防雨措施。
整个低汞触媒生产车间全部搭建遮雨棚，车间的所有设备和地面不会被大雨冲刷。
在低汞触媒生产车间外修建雨水收集池、雨水处理池，收集到的雨水循环使用，保证雨水不会直接流往厂外 。
(4)应急措施。
由于设备和地面全部有防渗防腐设施，一旦出现泄漏，生产设备内的所有液体均可流入废液循环池，确保不会外排。
车间内所有经过处理后的尾气排放口都有在线监测装置，24 h 有人上岗，若有紧急情况，可立即通知生产车间处理，可直接停止生产。
4.3 监测度
低汞触媒生产车间所有尾气出口均安装有在线监测系统和监控系统，质检科每日对尾气抽样进行化验，将化验数据与监测数据进行比对，确保外排的尾气达标排放 。
车间配备专门的安环人员，进行24 h 监控，以避免和应对突发事件的发生。生产车间内，操作人员每隔1 h 对系统进行1 次巡检，确保设备正常运行。
4.4 员工素质管理
低汞触媒生产车间的所有员工都要经过专业的培训和严格的考试后才能上岗，要具备处理紧急突发状况的能力。
要求员工做好自身的防范工作，佩戴好标准的防护用品之后才能进入生产岗位;此外，还配备了特制的更衣室和洗澡间，要求员工必须洗澡更换好干净的衣物后方可离开公司。
生产区内，没有正确佩戴防护用品的任何人员和非该岗位工作人员禁止人内。
5 触媒生产新老工艺汞污染防治对比
5.1 溶解浸泡过程对比
传统的触媒生产工艺中，没有对溶解、浸泡过程中产生的含汞水蒸气收集处理，而是直接排放到环境中，而新的低汞触媒生产工艺对含汞水蒸气进行捕集冷凝后全部回收使用，杜绝了这一生产过程中汞污染的发生。
5.2 干燥和包装过程对比
传统的触媒生产工艺的干燥工段只有简单的沉降室，除尘效率极低，大量含汞粉尘直接排放到环境中，是造成触媒生产过程中汞污染的最大因素。贵州银星集团在采用新工艺、新设备后，对这一过程中的含汞粉尘进行了有效的处理，处理效率高达99.86% ，使触媒生产过程中的尾气全部达标排放，从而有效地解决了触媒干燥和包装过程造成的汞污染问题。
6 结语
为配合国家汞污染防治工作，贵州银星集团经过精心研究探索，积极研发低汞触媒、无汞触媒等。现已投入大量的人力、物力 、财力建造了具有先进的技术含量、高强度的环保措施和管理专业的低汞触媒生产车间，能够有效地防止生产过程中造成的汞污染。
延伸阅读：
原标题：低汞触煤生产过程中汞污染控制措施
