一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫氰酸铵的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于焦化废液处理技术领域，具体涉及一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫氰酸铵的方法。
【背景技术】
[0002]焦化废液是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水，废水排放量大，水质成分复杂，主要含有色催化剂、多种金属离子、悬浮硫、多种无机盐、酚、油类、萘、吡啶、喹啉、蒽等杂环及多环芳香族化合物焦油等有机物，属有毒有害、难降解的高浓度有机废水。
[0003]目前国内焦化企业普遍采用HPF法脱硫工艺，该工艺产生的脱硫废液里主要含有三种盐= (NH4)2SO4, (NH4)2S2O3, (NH4) SCN,这三种副盐在脱硫系统内不断累积，使脱硫效率下降，在循环水处理中，除去这三种盐成为整个处理工艺中的关键。
[0004]目前焦化废液的处理方式主要采用生物处理法，活性污泥法，生物铁法等多种处理方式，相应的处理方式处理不同的有害物质，但这些方法对氨氮的处理效果均不佳，多数焦化企业会排除部分废液直接喷洒到煤堆上面或直接喷洒在煤塔的配合煤上返回焦炉生产，三种盐在系统内不断累积，造成设备腐蚀严重、焦炭质量下降、环境污染等问题。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫氰酸铵的方法，通过氧化循环处理的方式，提高焦化废液中提取硫酸铵及硫氰酸铵的纯度，可有效去除焦化废液中的(NH4)2SO4, (NH4)2S2O3, (NH4) SCN这三种副盐，提取出的盐可应用于农药，化肥，医药化工等方面，可降低焦化废水处理成本，增加设备使用寿命，达到保护环境以及资源综合利用的目的。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫氰酸铵的方法，包括以下步骤:
1)首先将焦化废液过滤除杂后加入搅拌器，鼓入空气，并同时加入催化剂，反应3?10小时，pH5?6，反应温度50?90°C ;
2)在55?85°C的条件下采用活性炭使过滤后的焦化废液加热脱色，反应0.3?1.5h ;
3)步骤2反应结束后加入H2O2氧化反应I?3h，蒸发结晶、过滤，收集晶体；
4)将步骤3中的晶体加入反应器中，并加入任意量醇类有机溶剂，充分混合，过滤得硫酸铵晶体；
5)在步骤4中含硫氰酸铵醇溶液，进行蒸发结晶后得硫氰酸铵晶体，收集蒸发出的醇溶液继续加入步骤4中循环使用。
[0007]所述的催化剂为双核酞菁钴磺酸氨、五氯化钼、EDTA的混合物，该混合物与焦化废液的质量比为0.3?10:10000ο
[0008]所述的H2O2与焦化废液的质量比为5?10: 100。
[0009]所述的最优反应温度为65°C。
[0010]所述的最优催化时间8h。
[0011]所述的最优氧化时间2h。
[0012]所述的醇类有机溶剂可选用甲醇或乙醇或丙醇或任意比例混合物。
[0013]本发明的有益效果是:
本发明采取简单的制备工艺同时制备出硫酸铵及硫氰酸铵，并且提纯过程可循环进行，工业能耗低，硫酸铵及硫氰酸铵的回收率超过98%，同时本工艺无废物排出，属于绿色提纯工艺，具有高回收率、低成本、高纯度、无污染的优点。
【具体实施方式】
[0014]以下结合实施例对本发明进一步叙述。
[0015]实施例1
一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫酸氢铵的方法，包括以下步骤:
1)首先将100mL的焦化废液过滤除杂后加入搅拌器，鼓入空气，并同时加入0.5g催化剂，反应8小时，pH5?6，反应温度65°C ；
2)在80°C的条件下使活性炭加热脱色，反应Ih;
3)步骤2反应结束后加入80mLH202氧化反应2h，蒸发结晶后过滤收集晶体；
4)将步骤3中的晶体加入反应器中，并加入乙醇，搅拌30min，过滤得硫酸铵晶体；
5)步骤4溶液中硫氰酸铵溶解于液体乙醇中，蒸发结晶后得硫氰酸铵晶体，同时剩余的乙醇继续加入步骤4中循环使用。
[0016]得到硫氰酸铵123.07g，纯度为99.35% ;硫酸铵89.0lg,纯度为99.01% ；
实施例2
一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫酸氢铵的方法，包括以下步骤:
1)首先将100mL的焦化废液过滤除杂后加入搅拌器，鼓入空气，并同时加入0.3g催化剂，反应6小时，pH5?6，反应温度55°C ；
2)在80°C的条件下使活性炭加热脱色，反应0.5h ;
3)步骤2反应结束后加入60mLH202氧化反应2h，蒸发结晶后过滤收集晶体；
4)将步骤3中的晶体加入反应器中，并加入甲醇，搅拌20min，过滤得硫酸铵晶体；
5)步骤4溶液中硫氰酸铵溶解于液体甲醇中，蒸发结晶后得硫氰酸铵晶体，同时剩余的甲醇继续加入步骤4中循环使用。
[0017]得到硫氰酸铵111.75g，纯度为98.65% ;硫酸铵85g，纯度为98.16% ；
实施例3
一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫酸氢铵的方法，包括以下步骤:
1)首先将100mL的焦化废液过滤除杂后加入搅拌器，鼓入空气，并同时加入0.7g催化剂，反应9小时，pH5?6，反应温度75°C ；
2)在80°C的条件下使活性炭加热脱色，反应1.5h ;
3)步骤2反应结束后加入10mLH2O2氧化反应2h，蒸发结晶后过滤收集晶体；
4)将步骤3中的晶体加入反应器中，并加入丙醇，搅拌40min，过滤得硫酸铵晶体；
5)步骤4溶液中硫氰酸铵溶解于液体丙醇中，蒸发结晶后得硫氰酸铵晶体，同时剩余的丙醇继续加入步骤4中循环使用。
[0018]得到硫氰酸铵122.67g，纯度为99.07% ;硫酸铵87.13g，纯度为98.65%。
[0019]综合实施例1、2、3所得到的数据，采用本工艺提取焦化废液中的硫氰酸铵及硫酸铵相对于现有的提取工艺而言，纯度高。
【主权项】
1.一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫酸氢铵的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)首先将焦化废液过滤除杂后加入搅拌器，鼓入空气，并同时加入催化剂，反应3?10小时，pH5?6，反应温度50?90°C ; 2)在55?85°C的条件下采用活性炭使过滤后的焦化废液加热脱色，反应0.3?1.5h ; 3)步骤2反应结束后加入H2O2氧化反应I?3h，蒸发结晶、过滤，收集晶体； 4)将步骤3中的晶体加入反应器中，并加入任意量醇类有机溶剂，充分混合，过滤得硫酸铵晶体； 5)在步骤4中含硫氰酸铵醇溶液，进行蒸发结晶后得硫氰酸铵晶体，收集蒸发出的醇溶液继续加入步骤4中循环使用。2.根据权利要求1所述的一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫氰酸铵的方法，其特征在于，所述的催化剂为双核酞菁钴磺酸氨、五氯化钼、EDTA的混合物，该混合物与焦化废液的质量比为0.3?10:10000ο3.根据权利要求1所述的一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫氰酸铵的方法，其特征在于，所述的H2O2与焦化废液的质量比为5?10: 100。4.根据权利要求1所述的一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫氰酸铵的方法，其特征在于，所述的最优反应温度为65°C。5.根据权利要求1所述的一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫氰酸铵的方法，其特征在于，所述的最优催化时间8h。6.根据权利要求1所述的一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫氰酸铵的方法，其特征在于，所述的最优氧化时间2h。7.根据权利要求1所述的一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫氰酸铵的方法，其特征在于，所述的醇类有机溶剂可选用甲醇或乙醇或丙醇或任意比例混合物。
【专利摘要】一种从焦化废液中同时提取硫酸铵及硫氰酸铵的方法，将焦化废液过滤除杂后加入搅拌器，鼓入空气，加入催化剂，反应3～10小时，pH5～6,反应温度50～90℃；在55～85℃的条件下采用活性炭使过滤后的焦化废液加热脱色，反应0.3～1.5h；反应结束后加入H2O2氧化反应1～3h，蒸发结晶、过滤，收集晶体；将晶体加入反应器中，加入醇类有机溶剂，充分混合，过滤得硫酸铵晶体；将硫氰酸铵醇溶液，进行蒸发结晶后得硫氰酸铵晶体，收集蒸发出的醇溶液继续循环使用，本方案同时制备出硫酸铵及硫氰酸铵，提纯过程可循环进行，工业能耗低，硫酸铵及硫氰酸铵的回收率高，同时本工艺无废物排出，属于绿色提纯工艺，具有高回收率、低成本、高纯度、无污染的优点。
【IPC分类】C01C1/24, C01C3/20
【公开号】CN105110351
【申请号】CN201510434396
【发明人】王燕, 皇甫慧君, 沈寒晰, 蓝伟, 张金峰, 郑健钧, 司新生, 任蕊, 张玉娟
【申请人】陕西省石油化工研究设计院
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月23日