專利名稱：氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種新型的膜分離技術(shù)領(lǐng)域，提出了通過(guò)結(jié)合納濾技術(shù)與結(jié)晶分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的工藝。
背景技術(shù)：
電解飽和氯化鈉溶液時(shí)，為了降低電解產(chǎn)物或中間產(chǎn)物在陰極的還原損耗，需要在電解母液中添加一定量的重鉻酸鈉作為阻止陰極還原的添加劑。在生產(chǎn)過(guò)程中，循環(huán)母液中的六價(jià)鉻酸根離子，隨檢修電解槽時(shí)，沖洗后的污水和鹽水工段的污泥排放，滲透于地下，造成污染。為了節(jié)約水資源，大多數(shù)企業(yè)將結(jié)晶工序中的母液經(jīng)過(guò)處理后重新返回化鹽桶。硫酸鹽是鹽水中主要的雜質(zhì)離子，硫酸根的不斷積累會(huì)增加電解過(guò)程的副反應(yīng)，使電流效率下降。為了使電解槽長(zhǎng)期、高電流率運(yùn)行，需要使硫酸根保持較低的含量。 目前常用的方法是才采用化學(xué)沉淀的方法去除硫酸根，但是會(huì)產(chǎn)生大量的含鉻污泥。國(guó)內(nèi)年產(chǎn)能力萬(wàn)噸左右的氯酸鹽企業(yè)，每年排放的六價(jià)鉻鹽(以固體重鉻酸鈉計(jì))約3. 4噸。按目前全國(guó)年產(chǎn)氯酸鹽40萬(wàn)噸計(jì)，每年要產(chǎn)生超過(guò)幾萬(wàn)噸含鉻廢渣。目前氯酸鹽生產(chǎn)中經(jīng)過(guò)處理后的鹽泥一般排放到特定的鉻鹽泥儲(chǔ)存庫(kù)。但是由于每年排放的鉻鹽泥的數(shù)量很大，所以單純的儲(chǔ)存并不能解決實(shí)際問(wèn)題。內(nèi)蒙古蘭太公司提出原料燒制水泥的方案，但是鉻鹽泥所含物質(zhì)比較復(fù)雜，鹽泥中的6價(jià)鉻并不能完全消除，仍然存在很大的毒性，危害環(huán)境，國(guó)內(nèi)幾個(gè)大型氯酸鹽生產(chǎn)企業(yè)沒(méi)有一家能夠做到完全無(wú)害化處理。而且我國(guó)鉻鹽泥處理技術(shù)尚不成熟。也有的專家提出利用水洗一解毒一綜合處理的方法，目前結(jié)果不是很理想。為此，我們發(fā)明了一種氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的工藝，通過(guò)結(jié)合納濾技術(shù)與結(jié)晶分離技術(shù)，利用納濾膜裝置對(duì)結(jié)晶后的母液進(jìn)行分離，濾過(guò)液可直接進(jìn)入生產(chǎn)再循環(huán)，濃縮液通過(guò)結(jié)晶分離可將重鉻酸鈉回收利用而將鉻含量達(dá)標(biāo)的硫酸鈉鹽泥排放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種結(jié)合納濾技術(shù)與結(jié)晶分離技術(shù)用于氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的工藝技術(shù)方法，以解決氯酸鹽生產(chǎn)中含鉻污泥的污染問(wèn)題，并可實(shí)現(xiàn)重鉻酸鈉的回收利用。本發(fā)明結(jié)合納濾技術(shù)與結(jié)晶分離技術(shù)用于氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的工藝，所述工藝中裝置包括原料箱、泵、壓力表、納濾裝置、冷卻結(jié)晶裝置等。具體工藝流程為將氯酸鈉結(jié)晶后的母液，通過(guò)泵送入納濾裝置，使母液中的氯化鈉溶液透過(guò)，硫酸鈉、重鉻酸鈉被截留下來(lái)濃縮。濃縮液在冷凍結(jié)晶裝置中通過(guò)結(jié)晶將硫酸鈉脫除，剩下的溶液返回電機(jī)系統(tǒng)回用。從而實(shí)現(xiàn)重鉻酸鈉的循環(huán)利用，解決氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的問(wèn)題。所述工藝中裝置包括原料箱、泵、壓力表、納濾裝置、冷卻結(jié)晶裝置；具體工藝流程為首先通過(guò)開啟泵，調(diào)節(jié)閥門，使進(jìn)口壓力差保持在0.5-1. 5MPa之間，將氯酸鈉結(jié)晶后的母液穩(wěn)定地通過(guò)納濾裝置，使母液中的氯化鈉透過(guò)，硫酸鈉、重鉻酸鈉被截留下來(lái)濃縮。再把經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾得到的濃縮液冷凍到-5至-10°C將硫酸鈉從濃縮液中結(jié)晶分離，從而將硫酸鈉脫除，剩下的溶液可直接在電解氯化鈉溶液的生產(chǎn)中得以回收利用。從而在實(shí)現(xiàn)硫酸鈉的脫除的同時(shí)實(shí)現(xiàn)重鉻酸鈉的回收利用。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)離子色譜儀測(cè)定溶液中各物質(zhì)含量的變化。所述氯酸鈉結(jié)晶后的母液為含有NaCl為113g/L，Na2SO4為29g/L，Na2Cr2O7為3. 35g/L的溶液。以上所述納濾膜裝置所用的納濾膜為卷式納濾膜；納濾膜裝置所用的納濾膜型號(hào)為 HDNF90-4040。本發(fā)明將納濾技術(shù)與結(jié)晶分離技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用，通過(guò)納濾裝置將氯化鈉循環(huán)利用并濃縮母液，再通過(guò)低溫結(jié)晶將硫酸鈉除去，將重鉻酸鈉回收利用。該方法能夠解決除去氯酸鹽生產(chǎn)中的有害雜質(zhì)硫酸鹽又不造成重鉻酸鹽污染的問(wèn)題，并實(shí)現(xiàn)氯酸鈉生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用，減少含鉻鹽泥排放對(duì)環(huán)境造成的污染， 使生產(chǎn)進(jìn)入良性循環(huán)。以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的工藝。


圖I為結(jié)合納濾技術(shù)與結(jié)晶分離技術(shù)用于氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的工藝的流程示意圖。I—原料箱；2—泵；3一壓力表；4一納濾裝置；5—冷卻結(jié)晶裝置
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明結(jié)合納濾技術(shù)與結(jié)晶分離技術(shù)用于氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的工藝。實(shí)施例I按圖I所示流程圖連接各個(gè)裝置，即納濾膜裝置的納濾膜采用一種卷式膜，膜的有效膜面積為2. 6m2。將含有NaCl 為 113g/L，Na2SO4 為 29g/L，Na2Cr2O7 為 3. 35g/L 的溶液 40L 加入到原料箱。操作方法為將原料箱中含有NaCl為113g/L，Na2SO4為29g/L，Na2Cr2O7為3. 35g/L的溶液通過(guò)泵送入納濾裝置，通過(guò)觀察進(jìn)口壓力表，調(diào)節(jié)泵與閥門，使進(jìn)口壓力保持在O. 5-1. 5MPa之間，當(dāng)溶液流量保持基本不變時(shí)，停止膜過(guò)濾。再把經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾得到的濃縮液冷凍到_5至-10°C將硫酸鈉從濃縮液中結(jié)晶分離。運(yùn)行過(guò)程中，廢液通過(guò)換熱器與冷卻水進(jìn)行熱量交換來(lái)維持料液的溫度為25°C。通過(guò)離子色譜儀測(cè)定溶液中各物質(zhì)含量的變化。納濾膜分離原理廢液經(jīng)過(guò)納濾膜時(shí)，由于納濾膜的電荷效應(yīng)和篩分效應(yīng)，一價(jià)Cl一和Na+可以透過(guò)膜，而二價(jià)SO42' Cr2O72-被截留。結(jié)晶分離原理經(jīng)過(guò)膜法處理濃縮的母液硫酸鈉濃度高達(dá)60_80g/L以上，重鉻酸鈉10-20g/L，參考重鉻酸鈉、硫酸鈉在水中的溶解度數(shù)據(jù)表(表1)，根據(jù)我們的工程經(jīng)驗(yàn)把濃縮液冷凍到-5至-10 °C將硫酸鈉從濃縮液中結(jié)晶分離。硫酸鈉結(jié)晶后的溶液含有重鉻酸鈉可直接在電解氯化鈉溶液的生產(chǎn)中得以回收利用。表I :重鉻酸鈉、硫酸鈉在水中的溶解度數(shù)據(jù)表
權(quán)利要求
1.氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的エ藝，其特征在干 所述エ藝中裝置包括原料箱、泵、壓カ表、納濾裝置、冷卻結(jié)晶裝置； 具體エ藝流程為首先通過(guò)開啟泵，調(diào)節(jié)閥門，使進(jìn)ロ壓力差保持在O. 5-1. 5MPa之間，將氯酸鈉結(jié)晶后的母液穩(wěn)定地通過(guò)納濾裝置，使母液中的氯化鈉透過(guò)，硫酸鈉、重鉻酸鈉被截留下來(lái)濃縮；再把經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾得到的濃縮液冷凍到_5至-10°C將硫酸鈉從濃縮液中結(jié)晶分離，從而將硫酸鈉脫除，剩下的溶液可直接在電解氯化鈉溶液的生產(chǎn)中得以回收利用；從而在實(shí)現(xiàn)硫酸鈉的脫除的同時(shí)實(shí)現(xiàn)重鉻酸鈉的回收利用。
2.如權(quán)利要求I所述氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的エ藝，其特征在干所述氯酸鈉結(jié)晶后的母液為含有NaCl為113g/L，Na2SO4為29g/L，Na2Cr2O7為3. 35g/L的溶液。
3.如權(quán)利要求I所述氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的エ藝，其特征在于所述納濾膜裝置所用的納濾膜為卷式納濾膜。
全文摘要
氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的工藝屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域，提出了通過(guò)結(jié)合納濾技術(shù)與結(jié)晶分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)氯酸鹽生產(chǎn)中重鉻酸鈉的回收利用的工藝。所述工藝中裝置包括原料箱、泵、壓力表、納濾裝置、冷卻結(jié)晶裝置等；具體工藝流程為首先通過(guò)開啟泵，調(diào)節(jié)閥門，使進(jìn)口壓力保持在0.5-1.5MPa之間，將氯酸鈉結(jié)晶后的母液穩(wěn)定地通過(guò)納濾裝置，使母液中的氯化鈉透過(guò)，硫酸鈉、重鉻酸鈉被截留下來(lái)濃縮。再把經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾得到的濃縮液冷凍到-5至-10℃將硫酸鈉從濃縮液中結(jié)晶分離，從而將硫酸鈉脫除，剩下的溶液可直接在電解氯化鈉溶液的生產(chǎn)中得以回收利用。從而在實(shí)現(xiàn)硫酸鈉的脫除的同時(shí)實(shí)現(xiàn)重鉻酸鈉的回收利用。試驗(yàn)后鹽泥鉻離子含量小于10ppm可以達(dá)標(biāo)排放。
文檔編號(hào)C01G37/14GK102976409SQ20121051405
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者周俊波, 慕秀松, 郭淑芬 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)