煙氣中汞主要以顆粒態汞(Hgp)、氧化態汞(Hg2+)和元素態汞(Hg0) 三種形式存在。目前所研究的脫汞的方法主要集中在兩個方面，一是吸附劑噴射技術；另一方面是利用現有的空氣污染控制裝置為基礎的同時脫汞方法。吸附劑噴射技術雖具有較高的脫汞效率，但其成本很高，吸附劑后續處理難，若處理不當易造成二次污染；利用現有污染控制裝置脫汞的方法有很大的成本優勢。煙氣洗滌過程在冶煉煙氣處理過程中是一種常見的凈化技術，是目前最常見的冶煉煙氣凈化工序之一。
由于氧化態汞的可溶性，通常采用洗滌凈化的方式去除煙氣中的氧化態汞。在通過大量的煙氣汞測試過程中發現經過濕法洗滌工藝后，煙氣中零價汞的濃度出現增加的現象, 即零價汞再析出的現象發生。通常冶煉煙氣中含有大量的SO2，在洗滌過程中溶液中會存在大量的亞硫酸根，洗滌過程中水溶性的汞離子可以被亞硫酸還原成零價汞，造成汞的再釋放，降低汞的去除效率。因此研究此過程中汞再釋放的影響因素對提高煙氣洗滌過程中氧化態汞的去除效率由很大的意義。
冶煉過程中硒通常以氧化物的形式進入煙氣，在洗滌過程中以水溶性的亞硒酸等形式去除。目前很多研究已經報道了洗滌液中氯離子、硫酸根離子等對汞再釋放有明顯的抑制作用，但是很少有報道亞硒酸根對汞再釋放的影響。因此本文通過模擬冶煉煙氣洗滌過程，研究洗滌溶液中亞硒酸根對冶煉汞再釋放影響，并討論影響汞再釋放的機制。
實驗的主要方法 一是實驗裝置 本實驗通過模擬煙氣洗滌過程研究亞硒酸根對汞再釋放的影響，其示意圖如圖1 所示。模擬實驗系統分為化學反應系統、汞檢測系統和尾氣處理系統三部分組成。使用的高純氮氣作為載氣，用于攜帶反應器中釋放的元素汞，通過流量計控制載氣的流量，使載氣以恒定的速度通過鼓泡反應器中，在在反應器內進行氣液充分接觸，將漿液中被還原的Hg0 攜帶出來；使用水浴鍋控制洗滌溶液的溫度，洗滌溶液中通過加入不同含量的亞硒酸鈉、亞硫酸鈉、氧化汞來調節洗滌液中離子的濃度，最后使用硫酸和氫氧化鈉調節溶液pH；通過洗滌后含汞氣體通過測汞設備，得到煙氣中汞的含量，本實驗所用的測汞儀為RA-915 M Lumex 測汞儀；經過測量后的尾氣經過高錳酸鉀和活性炭吸收后可安全排放至環境中。 二是實驗方法 首先向溶液中加入一定量的亞硫酸鈉溶液，使溶液中含有特定含量的硫酸根離子。然后根據實驗條件的不同控制洗滌溶液的pH值和溫度。最后將含有特定含量的汞溶液和亞硒酸根離子分別滴加值洗滌液中，同時高純氮氣通入洗滌溶液中，時被還原的Hg0 被攜帶出，并保持氮氣流量恒定在1L/min。整個反應過程中溶液通過磁力攪拌器混合均勻，且保證系統的氣密性完好。通過RA-915 M測汞儀可連續測量氣體中汞含量的變化。 實驗結果與討論 一是亞硒酸含量的影響 本對比實驗中采用的洗滌液成分為：[Hg2+]=0.08mM; [SO32-]=50mM; pH=8.0; T=40 ℃。 分析汞釋放含量隨著時間的變化，其結果如圖2所示。從圖2中可以看出，洗滌過程中汞釋放量有先急劇上升后下降的趨勢，在非平衡階段，汞釋放含量急劇上升的原因可能是滴加汞的過程中，溶液中局部汞含量高，造成汞釋放量急劇增加；隨著溶液混合均勻且反應逐漸達到平衡，汞釋放量呈平穩的趨勢。隨著亞硒酸含量的增加，汞再釋放明顯受到了抑制，當亞硒酸含量增加到20mM時，煙氣中汞的濃度由不添加的120μg/m3減低至20μg/m3。因此SeO32-的存在可以明顯的抑制汞再釋放量的增加。 為了研究SeO32-對汞再釋放的抑制機制，進行了不同含量其對Hg(SO3)22-的紫外可見光分析（UV-vis），其結果如圖3所示。實驗中添加SeO32-的量分別為0mM，0.05mM，0.10mM和0.15mM，并用a，b，c和d表示，其中Hg(SO3)22-含量為0.05mM，實驗過程中每30s對樣品進行掃描，總共掃描次數為20次。從圖3a中可以看出，在236nm處有明顯的Hg(SO3)22-的吸收峰，且其吸光度隨著時間的延長逐漸降低，這表明Hg(SO3)22-在逐漸分解。 隨著SeO32-含量的增加，其吸光度的下降速率明顯降低，這表明Hg(SO3)22-的分解速度隨著SeO32-加入量的增加而降低。同時發現，吸收峰的峰值也隨著SeO32-的加入呈現右移的趨勢，從236nm右移至238nm。通過以上分析可以推測出，隨著SeO32-的加入，一種更加穩定的化合物生成，這是SeO32-抑制汞再釋放的機制所在，其可能的化學反應過程如下所示。 二是洗滌溫度的影響 為了考察洗滌溫度對亞硒酸根影響汞再釋放的影響，對不同的洗滌溫度進行了實驗，其結果如圖4所示。 本對比實驗中采用的洗滌液成分為： [Hg2+]=0.08mM; [SO32-]=50mM; pH=8.0; [SeO32-]=5mM。 從圖4中可以明顯看出，隨著洗滌溫度的升高，平衡后汞再釋放的含量升高，當溫度達到65℃時，平衡時汞釋放含量達220μg/m3左右。溫度的升高有利于加速HgSO3分解的過程，因此低的洗滌溫度利于降低洗滌過程中汞的再釋放。 三是pH對汞再釋放的影響 圖5為洗滌液pH對汞再釋放的影響圖，實驗溫度為40℃，其它實驗條件和上述溫度考察條件相同。 從圖中可以看出，溶液的pH對汞再釋放量有很大的影響，當pH低于5時，SeO32-對汞再釋放有很好的影響，此時氣體中汞含量為20μg/m3。隨著溶液pH值的上升，汞釋放含量明顯增加，當溶液pH為9時，汞含量增加至120μg/m3。高pH不利于亞硒酸對汞再釋放的抑制，其原因可能是在堿性條件下溶液中亞硫酸根主要SO32-的形式存在，更加有利于更不穩定HgSO3的形成，從而增加汞的釋放量。 四是Cl-含量對汞再釋放的影響 通常洗滌溶液中含有大量的氯離子，其對汞再釋放有很大的影響。大量的文獻報道，溶液中Cl-可以與不穩定的HgSO3形成較為穩定的化合物，從而抑制洗滌過程中汞的再釋放。本實驗研究SeO32-和Cl-共同存在的情況下對汞再釋放的影響，其結果如圖6所示。 圖中實驗條件為： [Hg2+]=0.08mM; [SO32-]=50mM; pH=8.0; T=40℃; [SeO32-]=0.04mM。 從圖中可以看出，隨著Cl-含量的增加，汞釋放量呈下降的趨勢，當Cl-含量為9mM時，汞的釋放量降低至5μg/m3。 推測其原因可能是Cl-也可以和HgSeO3SO32-形成更加穩定的化合物，從而抑制以分解過程，其反應方程式如下所示。 實驗結論 通過對亞硒酸對汞再釋放的研究可以發現亞硒根的存在對汞再釋放有抑制效果。高洗滌溫度、高亞硒酸濃度、低洗滌溶液pH和高溶液氯離子含量可以提高對汞再釋放的抑制效果。 亞硒酸根對汞再釋放抑制的機制是由于一種更加穩定的Hg-SeO3-SO3復雜化合物的形成降低了氧化態汞的還原速率，通過分析推測穩定化合物為HgSO3SeO32-和Hg(SeO3)22-。氯離子的加入可以強化亞硒酸對汞再釋放的抑制效果，其原因是氯離子可以促進穩定的Hg-SeO3-Cl化合物的形成，從而強化對汞再釋放的抑制效果。