專利名稱：一種己二酸銨廢液的處理回收方法及其回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)廢液的回收方法及其設(shè)備系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，本發(fā)明 涉及一種鋁箔化成廢液的回收方法及其設(shè)備系統(tǒng)。
技術(shù)背景電容器用低壓鋁箔化成過(guò)程中必須采用電解液，而低壓化成電解液主要成 分是己二酸銨?；呻娊庖菏褂靡欢螘r(shí)間后由于其中混入較多的鋁離子和一些 其他雜質(zhì)，導(dǎo)致生產(chǎn)的化成箔電性能逐漸達(dá)不到預(yù)定的要求，這時(shí)就需配制新 的己二酸銨溶液來(lái)更換電解液才能進(jìn)行正常生產(chǎn)。而廢舊的電解廢液如果隨意 傾倒進(jìn)入環(huán)境土壤、水體中，則會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且造成資源浪費(fèi)。另一方面，大量的己二酸主要應(yīng)用于生產(chǎn)化學(xué)纖維和工程塑料、用于生產(chǎn) 各種酯類、增塑劑；己二酸以及己二酸銨在電解電容器行業(yè)中也有廣泛的應(yīng)用， 主要應(yīng)用在低壓化成工藝和電解電容器的電解液中。而隨著工業(yè)日益發(fā)展、資 源日益緊張，目前己二酸的市場(chǎng)價(jià)格日漸高漲。因此，如能把電容器用鋁箔化成的廢棄電解液加以回收利用，不但能夠降 低生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用，還能夠有效地降低乃至消除其引起的環(huán)境污 染危害。在此方面，有號(hào)碼為200480030177.0的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種在環(huán)己酮 氧化制備己二酸的混合物中多步結(jié)晶的方法提純得到己二酸的方法；該方法的 重點(diǎn)是去除制備過(guò)程中存在的少量的金屬催化劑(如Co)等，以達(dá)到純度為 95 99.95%的己二酸。該技術(shù)并不能解決電容器用鋁箔化成的廢棄電解液的回 收利用問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是要提供一種己二酸銨廢液的處 理回收方法及其回收系統(tǒng)，該回收方法及其回收系統(tǒng)具有如下的優(yōu)點(diǎn)能夠回 收得到電容純標(biāo)準(zhǔn)的己二酸，可循環(huán)用于電解電容器行業(yè)或作其它用途，而且 工藝簡(jiǎn)單、有效，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效果均較顯著。為此，本發(fā)明的技術(shù)解決方案之一是一種己二酸銨廢液的處理回收方法， 而所述回收方法包括如下步驟A、濾除廢液中固體雜質(zhì)，B、對(duì)濾后的廢液進(jìn) 行控溫酸化，C、對(duì)酸化后的廢液進(jìn)行降溫結(jié)晶，D、固液分離收集己二酸結(jié)晶， E、清洗得到的己二酸結(jié)晶，固液分離收集己二酸結(jié)晶。在化成電解液中采用的己二酸銨是電容純等級(jí)，但在生產(chǎn)過(guò)程中混入了鋁 離子和其他的一些雜質(zhì)，分析表明，化成廢液中主要含有己二酸銨和上述一些 離子和金屬元素，在這種溶液中，直接對(duì)己二酸銨進(jìn)行重結(jié)晶以去除其中的雜質(zhì)則比較困難，因?yàn)樵诔叵录憾徜@的溶解度可以達(dá)到50 70g/100g水，比 較難以采取結(jié)晶方法對(duì)己二酸銨加以回收、再利用。日本業(yè)界某些工藝采用溶 度積競(jìng)爭(zhēng)的思路添加可產(chǎn)生難溶鹽的離子如鈣離子等來(lái)使得己二酸與銨分離而生成溶度積更低的鹽類、進(jìn)而固液分離富集己二酸根，然后再酸化得到純化 的己二酸。這樣的工藝要使用過(guò)量易溶的強(qiáng)酸鈣鹽，這樣一來(lái)在己二酸結(jié)晶后 會(huì)同時(shí)混入過(guò)量部分的強(qiáng)酸根和鈣離子，既要洗脫或中和強(qiáng)酸根、還要脫除鈣 離子，具有雙方面的分離難度和工作量，回收效率和經(jīng)濟(jì)效益均受到很大影響。意識(shí)到現(xiàn)有工藝技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明著眼于減少后處理工作量，敏銳而獨(dú)到地意識(shí)到己二酸的溶解度隨溫度變化的斜率非常劇烈303K溫度時(shí)是 3.01g/100g水，373K時(shí)則達(dá)到160g/100g水，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明將電容器化成廢 液用稀酸進(jìn)行酸化，調(diào)節(jié)pH在適當(dāng)?shù)姆秶⒖刂茝U液在適當(dāng)溫度下，讓其充 分反應(yīng)，如廢液中的己二酸銨與酸化用硝酸發(fā)生如下反應(yīng)H4N00C-(CH2)4-COONH4 + 2HNO3~>H00C-(CH2)4-COOH + 2戰(zhàn)冊(cè)3結(jié)合己二酸的溫度-溶解度曲線，就可推測(cè)當(dāng)廢液中己二酸充分生成后， 就可以接著采用冷卻結(jié)晶的方法來(lái)提純己二酸，如果上述思路行得通，就可將 雙方面的分離難度和工作量簡(jiǎn)化為一個(gè)方面，從而大幅提高回收效率、環(huán)境效 益和經(jīng)濟(jì)效益。與此相比，氨鹽如硝酸銨NH4N03的溶解度為303K溫度時(shí)是 242g/100g水，373K時(shí)則達(dá)到870g/100g水，室溫下其溶解度很大，也很難結(jié) 晶，其不會(huì)影響己二酸的純度。為此，本發(fā)明摸索到整體的處理工序?yàn)椴扇∵^(guò)濾后直接酸化的工藝步驟， 使得己二酸銨在加溫、酸性條件下與銨根分離而轉(zhuǎn)化為己二酸；然后利用降低 溫度的方法，使得己二酸直接結(jié)晶生成固體己二酸結(jié)晶，用純水對(duì)獲得的己二 酸結(jié)晶進(jìn)行洗滌，以去除其中夾雜的雜質(zhì)離子；期間對(duì)己二酸的雜質(zhì)、純度進(jìn) 行測(cè)定，達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)即可送入車間回用于生產(chǎn)，不合格的則再次加入純水 進(jìn)行重結(jié)晶，直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)證明；本工藝對(duì)廢液中己二酸的回收產(chǎn)率很 高，達(dá)到90%以上，純度可以達(dá)到99.5%甚至更高；本發(fā)明提純后的己二酸加 入氨水生成己二酸銨即可再用于化成電解液中。由上可見(jiàn)，本發(fā)明的回收方法 工藝簡(jiǎn)單、回收有效，回收產(chǎn)物能重復(fù)用于生產(chǎn)，減少了廢電解液的排放，降 低了生產(chǎn)成本；循環(huán)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效果均很顯著。本發(fā)明己二酸銨廢液的處理回收方法還進(jìn)一步包括如下的具體改進(jìn)對(duì)固液分離得到的己二酸結(jié)晶進(jìn)行步驟F:脫水干燥回收制得己二酸成品， 這樣不僅可以自用，還可以作為產(chǎn)品銷售，且易于保存。對(duì)前述結(jié)晶的母液、清洗水進(jìn)行集中收集，并加熱、結(jié)晶，可以生成強(qiáng)酸 的銨鹽例如硝酸銨，這些銨鹽可循環(huán)利用作為化工原料或者作為肥料，以減少 生產(chǎn)成本，更好保護(hù)環(huán)境，例如所述回收方法還包括如下步驟G、將步驟 D、 E中分離得到的液體進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，去除水分得到銨鹽。所述步驟B中，酸化采用硝酸、硫酸、鹽酸其中一種。 為了避免在回收純化的己二酸中夾帶過(guò)多的對(duì)電容器或化成有害的硫酸根、氯離子，所述步驟B中，酸化優(yōu)選采用稀硝酸，溫度控制在55-75°(:， pH控制在2-3范圍。所述步驟C還包括蒸發(fā)濃縮所述酸化廢液、使得廢液的密度達(dá)到 l.l-1.3g/cm3，然后降溫至室溫進(jìn)行結(jié)晶，所述降溫結(jié)晶過(guò)程中優(yōu)選采用靜置的 方式，這樣容易得到針形結(jié)晶。所述步驟E中，采用電阻率^2MQ，cm的純水洗除己二酸結(jié)晶上的雜質(zhì)， 然后檢測(cè)其雜質(zhì)和純度如達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，按步驟F進(jìn)行脫水干燥后制得成 品己二酸、或直接循環(huán)使用，否則加入純水進(jìn)行加熱、重結(jié)晶后回收利用。所述步驟F中，脫水干燥控制在40 50'C下進(jìn)行抽風(fēng)干燥。相應(yīng)地，本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是一種用于如上回收方法的己二酸銨 廢液回收系統(tǒng)，而所述回收系統(tǒng)依序包括如下部件廢液槽、過(guò)濾器、帶加熱 裝置的酸化器、控溫結(jié)晶器、固液分離器l、水洗槽、固液分離器2、抽風(fēng)干燥 器；上述各部件的主要進(jìn)/出料口直接地或間接地通過(guò)傳輸器具相互銜接。如前所述，本發(fā)明的己二酸銨廢液回收系統(tǒng)，能夠高效、環(huán)保地回收得到 電容標(biāo)準(zhǔn)的純凈己二酸，循環(huán)用于電容器和化成行業(yè)，工藝簡(jiǎn)單、效果顯著。為進(jìn)一步提高回收系統(tǒng)的環(huán)境效益和保證回收產(chǎn)品質(zhì)量，所述回收系統(tǒng)還 依序包括對(duì)液體進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的蒸發(fā)器、收集銨鹽的固液分離器和干燥器，上 述各部件的主要進(jìn)/出料口直接地或間接地通過(guò)傳輸器具相互銜接；所述固液分 離器2與結(jié)晶器之間還設(shè)有加熱器。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明的己二酸銨廢液回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的己二酸銨廢液的處理回收方法的流程示意框圖。脈錢対系統(tǒng)實(shí)施例如圖1，所示為本發(fā)明的己二酸銨廢液回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。其包括主 要進(jìn)/出料口直接或間接依序銜接的如下部件廢液槽10、過(guò)濾器11、帶加熱 裝置的酸化器12、控溫結(jié)晶器13、固液分離器l-14A、水洗槽15、固液分離 器2-14B、抽風(fēng)干燥器16,在固液分離器2-14B與控溫結(jié)晶器13之間還裝置有 為重結(jié)晶的加熱器17，用于將檢驗(yàn)不合格的結(jié)晶溶化后進(jìn)行再次結(jié)晶純化；在 固液分離器l-14A與抽風(fēng)干燥器16之間還設(shè)有帶切換閥的管道T，用于將重結(jié) 晶后得到再次提純的帶液結(jié)晶直接進(jìn)行輸送到固液分離器1-14A進(jìn)行一次性固 液分離。所述回收系統(tǒng)還依序包括對(duì)酸性液體進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的蒸發(fā)器18、收集 銨鹽的固液分離器19、干燥器20;該蒸發(fā)器18、固液分離器19、干燥器20 的主要進(jìn)/出料口直接或間接依序銜接。上述固液分離器均可采用離心分離器。方法實(shí)施例如圖2，所示為本發(fā)明的己二酸銨廢液的處理回收方法的流程示意框圖。 回收方法采用本發(fā)明回收系統(tǒng)實(shí)施例、進(jìn)行如下步驟包括A0、收集車間廢棄 的己二酸銨溶液，A、進(jìn)行過(guò)濾，去除其中的懸浮物；B、將澄清的濾液加熱至60°C±5°C，將己稀釋好的濃度為0.5mol/L土0.1mol/L硝酸，緩緩加入其中，調(diào) 節(jié)pH至2-3，同時(shí)充分?jǐn)嚢?、加熱、蒸發(fā)濃縮溶液，溶液密度控制在1.1 1.3g/cm3; C、靜置溶液并冷卻溶液至室溫，其間根據(jù)結(jié)晶的形狀來(lái)控制冷卻速 率，生成針狀結(jié)晶，D、對(duì)固液混合物作固液分離后收集結(jié)晶，El、用純水對(duì) 結(jié)晶進(jìn)行清洗，除去雜質(zhì)，E2、固液分離后收集結(jié)晶；檢測(cè)己二酸的純度達(dá)到 99.5%以上，雜質(zhì)離子(主要是硝酸根、氯離子等)也滿足電容純的要求，可 再次配制成化成液進(jìn)行生產(chǎn)或進(jìn)行步驟F:將檢測(cè)合格的己二酸結(jié)晶在40 50℃抽風(fēng)烘干后即可包裝；檢測(cè)己二酸的純度不合格，進(jìn)行E3:將不合格己二 酸結(jié)晶進(jìn)行加熱溶解，然后再進(jìn)行步驟C:靜置溶液并冷卻溶液至室溫，進(jìn)行再次結(jié)晶、固液分離D、檢測(cè)合格后直接進(jìn)行步驟F回收己二酸結(jié)晶。而將上述固液分離得到結(jié)晶后的母液作集中收集，Gl、根據(jù)具體情況進(jìn)行 蒸發(fā)濃縮G2、離心分離，G3、干燥結(jié)晶后回收得到顆粒硝酸銨。
權(quán)利要求
1、一種己二酸銨廢液的處理回收方法，其特征在于所述回收方法包括如下步驟A、濾除廢液中固體雜質(zhì)，B、對(duì)濾后的廢液進(jìn)行控溫酸化，C、對(duì)酸化后的廢液進(jìn)行降溫結(jié)晶，D、固液分離收集己二酸結(jié)晶，E、清洗己二酸結(jié)晶，固液分離收集己二酸結(jié)晶。
2、 如權(quán)利要求1所述己二酸銨廢液的處理回收方法，其特征在于所述 回收方法還包括如下步驟F、脫水干燥后制得成品己二酸。
3、 如權(quán)利要求1所述己二酸銨廢液的處理回收方法，其特征在于所述回 收方法還包括如下步驟G、將步驟D、 E中分離得到的液體進(jìn)行蒸發(fā)濃縮， 去除水分得到相應(yīng)的銨鹽。
4、 如權(quán)利要求1所述己二酸銨廢液的處理回收方法，其特征在于所述步 驟B中，酸化采用硝酸、硫酸、鹽酸其中一種。
5、 如權(quán)利要求4所述己二酸銨廢液的處理回收方法，其特征在于所述步 驟B中，酸化時(shí)溫度控制在55-75°C， pH控制在2-3范圍。
6、 如權(quán)利要求1所述己二酸銨廢液的處理回收方法，其特征在于所述 步驟C還包括蒸發(fā)濃縮所述酸化廢液、使得廢液的密度達(dá)到l.l-1.3g/cm3，然 后降溫至室溫進(jìn)行結(jié)晶。
7、 如權(quán)利要求1所述己二酸銨廢液的處理回收方法，其特征在于所述步 驟E中，采用電阻率》2M^cm的純水洗除己二酸結(jié)晶上的雜質(zhì)，然后檢測(cè)其 雜質(zhì)和純度如達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，按步驟F進(jìn)行脫水干燥后制得成品己二酸、 或直接循環(huán)使用，否則加入純水進(jìn)行加熱、重結(jié)晶后回收利用。
8、 如權(quán)利要求2所述己二酸銨廢液的處理回收方法，其特征在于所述步 驟F中，脫水干燥控制在40 5(TC下進(jìn)行抽風(fēng)干燥。
9、 一種用于如權(quán)利要求1-8之一回收方法的己二酸銨廢液回收系統(tǒng)，其特征在于所述回收系統(tǒng)依序包括如下部件廢液槽、過(guò)濾器、帶加熱裝置的酸 化器、控溫結(jié)晶器、固液分離器l、水洗槽、固液分離器2、抽風(fēng)干燥器；上述 各部件的主要進(jìn)/出料口直接地或間接地通過(guò)傳輸器具相互銜接。
10、如權(quán)利要求9所述己二酸銨廢液回收系統(tǒng)，其特征在于所述回收系 統(tǒng)還依序包括對(duì)液體進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的蒸發(fā)器、收集銨鹽的固液分離器和干燥器， 上述各部件的主要進(jìn)/出料口直接地或間接地通過(guò)傳輸器具相互銜接；所述固液 分離器2與結(jié)晶器之間還設(shè)有加熱器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種己二酸銨廢液的處理回收方法及其系統(tǒng)，而所述回收方法包括如下步驟A.濾除廢液中固體雜質(zhì)，B.對(duì)濾后的廢液進(jìn)行控溫酸化，C.對(duì)酸化后的廢液進(jìn)行降溫結(jié)晶，D.固液分離收集己二酸結(jié)晶，E.清洗得到己二酸結(jié)晶，固液分離收集己二酸結(jié)晶。本發(fā)明回收方法及其回收系統(tǒng)具有如下的優(yōu)點(diǎn)能夠回收得到電容純標(biāo)準(zhǔn)的純凈己二酸，可循環(huán)用于電解電容器等行業(yè)，而且工藝簡(jiǎn)單、有效，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效果均較顯著。
文檔編號(hào)C07C55/14GK101219946SQ20071012560
公開(kāi)日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者何鳳榮 申請(qǐng)人:乳源瑤族自治縣東陽(yáng)光化成箔有限公司