专利名称：一种浓缩卤水净化脱色工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种净化脱色工艺，尤其涉及一种使用氧化、吸附、过滤的联合方 法，开发高品位镁化工产品前处理的一种浓缩卤水净化脱色工艺方法。
背景技术：
海水及盐湖提盐后浓缩卤水中含有丰富的镁资源，是镁化工产品开发的重要原 料。美国、日本等发达国家90%以上的镁化工产品以海水、盐湖卤水等液体矿为原料； 我国海盐产量居世界第一位，年产海盐2300万t，副产卤水约2000万m7a，其中氯化 镁、硫酸镁资源量分别达379.2万t/a和175.2万t/a;此外，我国盐湖卤水中镁盐储量达 48.16亿t，其中氯化镁31.43亿t、硫酸镁16.73亿t，仅察尔汉盐湖每年副产卤水3200万 t，其中氯化镁1100多万t。但卤水中含有的大量复杂有机发色物质及无机显色离子，使 得卤水在开发浓缩过程中不但呈现出浓重的颜色，而且增加了卤水的黏度，严重影响了 我国镁化工产品的产量和质量，难以达到优级品，致使我国的镁化工产品都已大吨位、 低附加值的原料型产品为主，大大降低了在国际市场的竞争力，更重要的是卤水资源的 这种低水平的大量开采，造成了资源的严重浪费。因此如何净化浓缩卤水、脱除有色物 质，从而生产高品位、高附加值的镁化工产品，是一项亟待解决的难题。
卤水在开发浓缩过程中富集了大量的复杂有机物，这些有机物主要来源于水生 物代谢产物和腐殖质等，其成分以芳香族类及其衍生物质、含氮杂环类物质、链烃类物 质(包括酸、烷烃、醇、脂等)及多环环烷烃类物质等为主，这些有机物以及其它的一些 无机显色离子使得卤水呈现出浓重的颜色，此外，由于浓缩后的卤水盐度高、黏度大， 使其比其它的有色废水更加难以处理。目前，关于卤水净化脱色技术相应的报道并不 多，且存在着不少问题，如日本专利CN 118M06A中玉城佐春先生采用气浮、多级过 滤去除卤水中的尘埃和悬浮物，使其浊度降低，但是脱色效果并不明显，且处理成本较 高，实际运行效果不佳。青岛海洋大学的王海增教授先采用聚丙烯酰胺絮凝沉降，除掉 一部分复杂有机物，后用吸附树脂GDX_102(非极性微孔聚苯乙烯系)进行吸附，脱色 效果较为明显，但此方法的脱色稳定性差，主要体现在絮凝过程中絮体形成困难，沉降 性能差，难以有效的分离，且镁离子损失大。西安建筑科技大学的金鹏康等采用XDA-I 树脂吸附与催化氧化组合工艺对卤水进行脱色，在pH为1 2的条件下，卤水先经过 XDA-I树脂吸附，再进行过氧化氢催化氧化(过氧化氢投加量为:3g/L，臭氧投加量为 Ojg/L)处理，处理后卤水再次经过XDA-I型树脂吸附，处理后的卤水有机物去除率为 70%,但此方法工艺复杂，操作难度大，且镁离子的损失量大。专利CN 101164886A中 刘海龙等将卤水先经过砂滤，去除较大的悬浮颗粒物，在室温下，将砂滤后的卤水用过 氧化氢氧化0.5 1.5h(过氧化氢用量按质量比为卤水用量的1.5% 3.5%)，氧化后的卤 水再经活性炭于60 90°C吸附脱色2 9h，吸附后的卤水在经过滤得到精制脱色卤水， 该方法卤水脱色率可达80 90%，但脱色过程所需时间长，能耗高，且吸附剂为一次性 使用，处理成本高，难以实现工业化应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简捷、稳定、经济成本低且能有效的去除色度 使净化脱色后的卤水达到加工高品位、高附加值的镁化工产品要求的一种浓缩卤水净化 脱色工艺方法。
本发明提供的一种浓缩卤水净化脱色的工艺方法，步骤包括氧化、吸附和过滤 的环节，得到净化脱色的卤水。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是该工艺分以下 步骤实施
(1).在室温下，将卤水用过氧化氢氧化2 3h，过氧化氢用量按体积比为卤水 处理量的 3% ；
(2).氧化后的卤水在pH值为2 3的条件下经氢氧化锆吸附脱色1 Zh ；
(3).吸附后的卤水再经过滤，分离氢氧化锆，得到精制脱色的卤水；
过滤分离的氢氧化锆，经脱附处理后循环使用。
本发明还可以采用如下技术方案
所述步骤(1)中，过氧化氢是工业级过氧化氢，质量浓度为30%;
所述步骤O)中，氢氧化锆是工业级氢氧化锆，氢氧化锆含量不低于76% ；
所述步骤O)中，卤水的pH值用质量浓度为2%的盐酸调节；
所述步骤(3)中，卤水用压滤机过滤；
所述步骤0)中，过滤分离的氢氧化锆用质量浓度为5%的氢氧化钠脱附，氢氧 化锆的脱附时间为1 Zh ；
所述脱附后的氢氧化锆用适量水洗至中性。
本发明具有的优点和积极效果是脱色效果好，且脱色后的卤水质量稳定，浊 度低1NTU，色度低于5度，可满足卤水进一步加工高品位、高附加值的镁化工产品的要 求；镁离子损失率低于1%，提高了镁离子利用率，便于后续镁化工产品的开发；脱色 工艺中的吸附剂氢氧化锆可以循环使用，降低了工艺运行成本，具有较好的综合经济效 益；工艺设备加工简单，投资省，维护操作方便，易于实现工业化生产。
图1是本发明浓缩卤水的净化脱色工艺的工艺流程示意图。
图中1.过氧化氢氧化，2.氢氧化锆吸附，3.过滤，4.氢氧化锆脱附，5.卤水质检。
具体实施例方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合 附图详细说明如下
实施例1
将含Mg2+114.5g/L，色度684度，浊度230NTU的浓缩卤水1L，送入图1所示 氧化工艺段1的反应器中，按体积比加入卤水量1.0% (即IOmL)的过氧化氢，室温下适度搅拌，氧化Zh后，卤水送至氢氧化锆吸附工艺段2过程，并于反应器内投加60g氢氧 化锆，室温下适度搅拌(此时卤水的pH值恰好可稳定在2 3范围内，若pH值过高， 可用质量浓度2%的盐酸调节)，吸附Ih后，送入过滤工艺段3过滤，过滤后分离的氢氧 化锆送至氢氧化锆脱附工艺段4过程，于反应器内投加IOOmL质量浓度5%的氢氧化钠， 室温下适度搅拌，脱附Ih后，用适量水将氢氧化锆洗至中性，送至吸附工艺段2过程循 环使用，净化后的卤水送至卤水质检工艺段5过程，对卤水进行测试，结果卤水Mg2+ 含量113.9g/L，色度2.9度，浊度3NTU，色度去除率99.6%，Mg2+损失率0.52%。卤 水的色度去除率及Mg2+损失率均高于目前的现行工艺，满足进一步加工高品位的镁化工 产品的要求。
其优点是脱色效果好，且脱色后的卤水质量稳定，浊度低1NTU，色度低于5 度，可满足卤水进一步加工高品位、高附加值的镁化工产品的要求；镁离子损失率低于 1%,提高了镁离子利用率，便于后续镁化工产品的开发；脱色工艺中的吸附剂氢氧化锆 可以循环使用，降低了工艺运行成本，具有较好的综合经济效益；工艺设备加工简单， 投资省，维护操作方便，易于实现工业化生产。
实施例2
其具体操作过程及优点同实施例1，仅把吸附工艺段2过程投加的氢氧化锆改 变为脱附后循环使用的氢氧化锆，其它条件均与实施例1相同，净化后的卤水送至卤水 质检工艺段5，对卤水进行测试，结果卤水Mg2+含量113.7g/L，色度3.1度，浊度 3NTU，色度去除率99.5%，Mg2+损失率0.69%。可见，脱附后循环使用的氢氧化锆， 其吸附能力并未下降，仍具有很好的脱色效果，工艺稳定性很好。
实施例3
其具体操作过程及优点同实施例1，仅把氧化工艺段2过程投加的过氧化氢改变 为0.1%、0.25%, 0.5%, 1.0%, 2.0%, 4.0%, 8.0%其它条件均与实施例1相同，对吸 附净化过的卤水进行测试，结果见表1。可见，当过氧化氢投加量低于0.5%时，由于卤 水中有机物被氧化的不够彻底，色度去除率很低，仅为70%左右；当过氧化氢投加量高 于2%后，卤水色度去除率基本维持恒定，但镁离子损失率有所增大。综合考虑脱色效 果、镁离子损失率及运行费用等因素，本发明选用按体积比投加卤水量1.0%过氧化氢对 卤水进行氧化。
表 权利要求
1.一种浓缩卤水净化脱色工艺方法，其特征在于，该工艺分以下步骤实施(1).在室温下，将卤水用过氧化氢氧化2 3h，过氧化氢用量按体积比为卤水处理 量的 3% ；(2).氧化后的卤水在pH值为2 3的条件下经氢氧化锆吸附脱色1 2h；(3).吸附后的卤水再经过滤，分离氢氧化锆，得到精制脱色的卤水；(4).过滤分离的氢氧化锆，经脱附处理后循环使用。
2.如权利要求1所述的一种浓缩卤水净化脱色工艺方法，其特征在于，所述步骤(1) 中，过氧化氢是工业级过氧化氢，质量浓度为30%。
3.如权利要求1所述的一种浓缩卤水净化脱色工艺方法，其特征在于，所述步骤(2) 中，氢氧化锆是工业级氢氧化锆，氢氧化锆含量不低于76%。
4.如权利要求1所述的一种浓缩卤水净化脱色工艺方法，其特征在于，所述步骤(2) 中，卤水的pH值用质量浓度为2%的盐酸调节。
5.如权利要求1所述的一种浓缩卤水净化脱色工艺方法，其特征在于，所述步骤(3) 中，卤水用压滤机过滤。
6.如权利要求1所述的一种浓缩卤水净化脱色工艺方法，其特征在于，所述步骤(4) 中，过滤分离的氢氧化锆用质量浓度为5%的氢氧化钠脱附，氢氧化锆的脱附时间为1 2h。
7.如权利要求6所述的一种浓缩卤水净化脱色工艺方法，其特征在于，脱附后的氢氧 化锆用水洗至中性。
全文摘要
本发明涉及一种浓缩卤水净化脱色工艺方法，包括如下步骤在室温下，将卤水用过氧化氢氧化2～3h，过氧化氢用量按体积比为卤水处理量的1％～3％；氧化后的卤水在pH值为2～3的条件下经氢氧化锆吸附脱色1～2h；吸附后的卤水再经过滤分离氢氧化锆，得到精制脱色的卤水；分离的氢氧化锆经脱附处理后，可循环使用，大大降低了经济成本。该方法可有效的去处卤水中的有机发色物质及无机显色离子，获得稳定、高品质的卤水，可大幅度提高卤水后续开发产品的纯度和质量。本发明设备简单，工艺流程短，对环境无污染。
文档编号C01F5/00GK102020378SQ20101052250
公开日2011年4月20日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者刘建超, 刘立平, 张永刚 申请人:天津长芦汉沽盐场有限责任公司