氯碱行业汞污染现状与防治对策
□ 环境保护部环境工程评估中心 周学双
电石法PVC汞污染环节分析
汞作为稀缺资源和对环境的高度敏感性而备受关注。自2001年起，汞问题就成为联合国环境规划署每年理事
会的重要议题，并于2010年6月起开始汞公约的政府间谈判，到2013年将制定出限制汞流通和实施汞削减的国际
汞公约。我国汞的总需求量占全球总需求量的30%～40%，居于首位，而我国电石法PVC生产中汞的使用量又占全
国汞消耗量的60%，这就决定了我国电石法PVC将成为未来汞公约履约的最重要领域。
截至2009年底，我国电石法PVC产能达1360万t/a，产量为580万t。电石法PVC的单体氯乙烯的合成主要
采用氯化汞触媒作为催化剂，每吨PVC消耗氯化汞触媒约1.2kg（以氯化汞平均含量11%计），以2009年产量计，
我国电石法PVC行业年使用汞触媒约6960t，汞的使用量约566t，是我国乃至世界最大的耗汞行业，汞污染治理的
任务十分艰巨。
1．汞流失环节多，环境监管缺失
由于在氯乙烯合成的反应过程中，采用现行列管式转化器，新装触媒后反应热点在最上端，温度控制在150～
180℃甚至更高，触媒中的氯化汞和还原出的金属汞将会升华一部分，由此产生了汞的消耗。升华后的氯化汞和金
属汞蒸汽随粗氯乙烯带入后续工序，通过除汞器两级吸附除去大部分氯化汞和汞，其余的氯化汞和金属汞随粗氯乙
烯依次经水洗除酸系统、碱洗、机前脱水、压缩机后进入精馏系统。因此电石法PVC工艺汞的流失主要存在于除汞
器活性炭吸附、抽触媒废水、含汞废酸、含汞废碱、机前排水、精馏等环节。
目前，电石法PVC生产企业的含汞废水达标排放的情况不容乐观，此外，每年大约有45万t（折合31%浓度）
含汞废酸、部分含汞废活性炭和含汞废渣等不知去向，汞污染存在着监管盲区和巨大的环境隐患。另外，由于生产
中使用的高汞触媒易升华流失，应存在部分汞随反应气体进入大气和产品的可能。
2．高汞触媒污染问题突出
高汞触媒是电石法PVC工艺中广泛应用的催化剂，其活性与选择性都达到了理想的效果，然而仍存在很大缺陷：
用传统浸渍法制备高汞触媒流程简单，生产效率低，能耗高，且损失一定量的氯化汞，三废处理量较大；由于汞离
子物理吸附在活性炭孔道内壁上，热稳定性很差，升华流失快，催化能力衰减快，由此带来的汞污染问题突出。
低汞触媒技术是氯碱行业减排方面的重大突破，它的氯化汞含量在5.5%左右（高汞触媒为8%～15%），是采用
多次吸附氯化汞及多元络合助剂技术将氯化汞固定在活性炭有效孔隙中的一种新型催化剂，又称“低固汞触媒”，
大大提高了催化剂的活性、降低了汞升华的速度，重金属污染物汞的消耗量和排放量均大幅度降低，国内已有多家
企业使用，有待在行业内推广。低汞触媒在不改变生产工艺、设备的前提下，完全可以替代传统的高汞触媒，而且
在正常工艺条件下低汞触媒使用可达8000h以上，而高汞触媒仅为6000h；失活废高汞触媒汞含量为3%～5%，而废
低汞触媒为2.5%～3%，比使用高汞触媒减少汞消耗约30%～50%；在250℃下烘烤3h，低汞触媒的氯化汞损失率为
15%，而在同等条件下普通高汞触媒的氯化汞损失率为35%。目前正在开发的还有超低汞触媒和新型汞分子筛触媒，
热稳定性更高、寿命更长，将大幅降低使用过程中的汞污染程度。
3．含汞废触媒回收处理环节存在污染隐患
国内回收废氯化汞触媒一般是用石灰乳对其进行化学预处理，使其中的氯化汞转化为氧化汞，再用蒸馏炉或立
式高炉等进行火法焙烧冶炼生产金属汞；另外还有利用废汞触媒中活性炭能够燃烧的性质，通过直接或间接加热方
式，在毋需添加其他燃料的情况下完成火法冶炼的新技术相继被开发。
目前我国持有原国家环保总局经营废氯化汞触媒等含汞危险废物许可证的单位仅6家，贵州4家，湖南、河南
各1家，每年还是有近千吨废汞触媒不知流失去向。即使是持有资质的单位，在回收处理废汞触媒的过程中是否会
造成二次污染也不得而知，且未得到很好的监控；甚至有些不法回收商采用大锅在400℃高温下蒸煮的方式回收废
汞触媒中的汞，以及将含汞废酸当作产品销售，因此存在极大的环境污染隐患。
汞污染防治对策
我国汞污染研究和控制滞后于国际环境形势发展需要，目前应抓住氯碱行业这个主要源头，加强以下几方面的
工作：
1．控制氯碱行业的发展，制定汞使用国家规划
据不完全统计，近几年拟上马的氯碱产能将达千万吨，且几乎均为电石法工艺，由此将引发汞需求量的急剧上
升，如果不尽快制定相应对策，汞污染的加剧将不堪设想。
氯碱行业的发展直接关系到汞污染的控制，因此从环保角度来看，必须严格控制，充分考虑产业链和原料链的
配套，结合资源、环境、交通和市场等要素进行合理布局，汞的使用规划应该纳入氯碱行业发展规划；鉴于氯碱行
业具有较强的区域特点，不仅应该制定区域发展规划，还应该根据汞使用的特殊性，从经济安全性和污染控制的角
度制定全国性的发展规划和行动计划。
2．建立低汞触媒的生产标准，加大推广力度
汞制约电石法PVC的发展，而低汞触媒的优点已经很明显，其优良的热稳定性大大降低了汞升华速度，从而大
大降低汞污染。然而，目前还没有一个低汞触媒的生产标准，这必将给低汞触媒的推广带来障碍。
因此，应在建立低汞触媒生产标准的基础上，加大推广力度。建议对现有氯碱企业进行限期推广，严格限制高
汞触媒的使用，力争在2～3年内全面禁用高汞触媒。如果全行业推广，每年可以减少70%以上汞的流失，可大大
缓解氯碱行业汞的污染问题。尽快配备有资质回收废低汞触媒的单位，对现有6家持证经营废高汞触媒的单位进行
全面整顿考核，符合条件的可以转换为回收废低汞触媒的资质，尽快布点设置低汞触媒生产企业。除此之外，对汞
触媒的生产、销售、回收等环节的资质单位进行年检考核。
3．强化汞的全过程监管
汞在生产、使用、排放和回收环节均存在极大的污染隐患。每年有大量的含汞废酸、废汞触媒、含汞废活性炭
和含汞废渣等不知流失去向；持证单位回收处理废汞触媒的过程缺乏严格的环境监控，有可能造成二次污染。建议
对现有氯碱企业进行重点监控监管，建立动态的污染源档案，对含汞废酸、含汞废活性炭、含汞废渣和废催化剂等
危险废物进行严格监控，规范监测点位等，禁止污染转移。对汞触媒的生产与销售以及废催化剂的回收与处置，进
行全过程监控，并对企业进行许可证管理。
4．利用经济杠杆限制汞的使用
考虑针对汞征收特别环境税，可以尝试实行汞的定量供应配额制度，限制汞的使用，同时也能起到控制氯碱行
业盲目无序扩张的作用。迄今为止，我国对汞的生产、进口、加工、利用、排放情况还处于底数不清的状态，基础
统计数据匮乏，相互支持性差。利用环境经济政策有助于从源头控制汞的使用，实行全过程的动态管理，增加经济
发展中环保的话语权。
5．加强涉汞工艺、产品的替代技术和替代产品的研究
加快淘汰汞法选炼黄金、电石法PVC及含汞电池的使用，促进推广涉汞工艺、产品的替代技术，如照明行业荧
光灯制造中应用汞丸、钛汞齐等。我国在替代技术和替代产品方面的研究还很落后，已有的技术和产品推广使用受
管理体制约束也相当困难和缓慢，国家应出台相应政策，从宏观上改变目前的状况，使汞的用量减到最低。对替代
技术的研发给予资金、政策上的支持；暂无替代技术的，应有相当的减量空间，如不同PVC企业每生产1t PVC树
脂的耗汞量从0.07kg到0.15kg不等，可通过清洁生产审核、强制淘汰落后工艺和设备，强化管理等手段，减少用
汞量。
此外，我国70%左右的能源来自燃煤，而部分地区的煤炭含汞量较高，因此燃煤引起的大气汞污染也较为突出。
控制燃煤汞排放的途径包括非技术控制措施和技术性控制措施。非技术控制措施包括：燃用低汞煤；采用不含汞或
者含汞量低的天然气、石油和其它非化石燃料替代燃煤；提高能源效率，减少能源使用，以降低燃煤大气汞排放。
技术控制措施主要包括燃烧前脱汞、燃烧中脱汞和燃烧后烟气脱汞。
尽管目前有多种方法可用于燃煤汞排放控制，但由于燃煤种类、燃煤品质、燃烧状况和设备等因素都会影响汞
的脱除效率，因此，目前没有一种技术能通用于汞减排，适合一个电厂的烟气脱汞技术未必适用于其它电厂。我国
这方面的研究尚处于起步阶段，政府应支持、鼓励相关领域的研究。