含钾或含钠水溶液的处理的制作方法

文档序号:4866537阅读:1121来源:国知局

专利名称::含钾或含钠水溶液的处理的制作方法含钾或含钠水溶液的处理属于水溶液的化学处理。在污水处理车间,当使用氢氧化钾(及其他含钾的碱)或氢氧化钠(及其它含钠的碱)处理含氰沉淀时,得到含钾或含钠的水溶液;颜料工业中,在使用亚铁氰化钾或亚铁氰化钠制造铁蓝时,也产生含钾或含钠的水溶液。根据现场测定数据,含钾水溶液的成分如下(单位克/升)亚铁氰化钾0.1-250铁氰化钾0.1-50硫酸钾0.1-60氯化钾0.1-20碳酸钾0.1-20氢氧化钾0-60硫酸0-100含钠水溶液的成分为(单位克/升)亚铁氰化钠0.1-250铁氰化钠0.1-50硫酸钠0.1-60氯化钠0.1-5碳酸钠0.1-5氢氧化钠0-60硫酸0-50从上述成分可见,含钾或含钠的水溶液成分复杂,有些成分的含量还较高,值得进一步利用。但是在生产实际中,不同生产车间产生的含钾或含钠水溶液,不仅组分不一,酸碱度不一,而且每种组分的含量与相对比例也不一,因此如单独把这些组分一一分离出来加以利用,不仅技术难度大,而且也不经济,因此经济有效地处理与利用含钾或含钠的水溶液则是本发明的目的所在。本发明采用还原法处理含钾或含钠的水溶液,利用其中的亚铁氰化物后,再利用剩余的溶液生产化肥或碱,其技术方案如下将含钾或含钠水液控制在一定的PH条件下,加入适量还原剂如铝粉、亚硫酸盐、氯化亚锡、硫代硫酸盐或锌粉等,使含钾或含钠的水溶液中的铁氰化物或其他高价化合物还原,经还原的溶液,把其中的亚铁氰化物结晶取出(也可直接用于制造铁蓝),再调整剩余溶液的PH值,然后经中和或碱化的方法处理,制取化学肥料或者碱。含亚铁氰化钾、铁氰化钾等含钾水溶液,用还原剂将铁氰化钾还原或亚铁氰化钾,其方法有以下几种(1)铝粉还原法Ⅰ、还原调整含有铁氰化钾的亚铁氰化钾溶液的PH>14,加入适量铝粉,搅拌30-90分钟,至铝粉溶解止。调整PH值加入的碱量和还原剂铝粉的加入量按下列公式计MOH1=4Mg+K1……ⅠMAl=3Mg+KAl……ⅡMOH1-加入碱的氢氧根的摩尔数MAl-铝粉的摩尔数Mg-铁氰化钾的摩尔数K1KAl-碱、铝粉的过量系数Ⅱ、除铝在钾盐溶液中加酸、搅拌,调节PH至6-8,搅拌30分钟后静置,溶液中析出氢氧化铝Al(OH)3,经过滤后除去,得到净化的亚铁氰化钾溶液。反应中所加的酸量按下式计MH=MAl+MOH+MX+KH……ⅢMH、MAl、MOH分别为所加酸的氢离子、铝化合物中的铝及溶液中OH-的摩尔数,MX是指其他能与酸反应的物质所消耗的H+摩尔数,KH为酸的过量系数。各种参数单位均为摩尔/升。(2)亚硫酸盐还原法调整含铁氰化钾的亚铁氰化钾溶液的PH值>14,在温度15-100℃条件下,加入适量的可溶性亚硫酸盐,搅拌60分钟静置,铁氰化钾还原成亚铁氰化钾。调节PH值加入的碱量与亚硫酸盐的加入量按下式计MOH2=Mg+k2……ⅣMso3=0.5Mg+Kso3……ⅤMOH2、Mso3-为所加的碱、亚铁酸盐的摩尔数Mg-铁氰化物的摩尔数K2、Kso3-分别为碱、亚硫酸盐的过量系数,各种参数的单位均为摩尔/升。(3)氯化亚锡还原法调整含铁氰化钾的亚铁氰化钾溶液的PH值小于7,在温度15-100℃条件下,加入适量的氯化亚锡盐酸溶液,搅拌30-60分,过滤,得到净化的亚铁氰化钾溶液,氯化亚锡的加入量按下式计Msn=0.5Mg+Ksn……ⅥMsn-氯化亚锡的摩尔数Mg-铁氰化物的摩尔数Ksn-氯化亚锡过量系数上述参数单位均为摩尔/升(4)硫代硫酸盐还原法调节含铁氰化钾的亚铁氰化钾溶液的PH>14,在温度15-100℃条件下,加入适量的硫代硫酸盐,搅拌30-60分钟,过滤,得到净化的亚铁氰化钾。调节PH值加入的碱量和硫代硫酸盐加入量按Ⅶ、Ⅷ式计MOH3=1.4Mg+K3……ⅦMs2o3=0.17Mg+Ks2o3……ⅧMOH3、Ms2o3-为所加的碱、硫代硫酸盐的摩尔数Mg-铁氰化物的摩尔数K3、Ks2O3-为碱、硫代硫酸盐的过量系数上述参数单位均为摩尔/升。用铝粉、亚硫酸盐、氯化亚锡、硫代硫酸钠、锌粉等还原剂将铁氰化钾还原成亚铁氰化钾后,将其中的亚铁氰化钾结晶取出后,(或直接用于制造铁蓝后),在剩余的酸性含钾水溶液中,按一定比例加入磷矿粉,或者氨水中和,或者加石灰乳中和,制造各种化学肥料。同样,在含钾、钠溶液经还原剂还原,并将其中亚铁氰化物结晶取出或用于制造铁蓝后,在剩余的含钾或含钠水溶液中,加入过量石灰孔后使溶液的PH值大于14,搅拌30-90分钟,静置1-3小时,将上部澄清液取出,再加入适量可溶性碳酸盐,滤去碳酸钙沉淀,可得到净化的氢氧化钾或氢氧化钠溶液。除钙所加的碳酸盐量按下式计Mco3=MC+Kco3ⅨMco3-所加碳酸盐的摩尔数Mc-澄清液中Ca2+的摩尔数Kco3-碳酸盐过量系数上述参数单位为摩尔/升在含铁氰化钠的亚铁氰化钠的溶液中,用还原剂铝粉、亚硫酸盐、氯化亚锡、硫代硫酸盐或锌粉还原的方法与还原后结晶出其中的沉淀,剩余溶液的处理和利用同含铁氰化钾的亚铁氰化钾溶液的处理,利用一致。下面进一步详述本发明。含氰污水的处理车间,在用硫酸亚铁处理含氰污水时,由于硫酸亚铁极易在空气中氧化成硫酸高铁,因此在用带有硫酸高铁的硫酸亚铁脱氰时,除了生成亚铁氰化亚铁沉淀外,还生成了滕堡蓝沉淀。(1)亚铁氰化亚铁(白色或浅湖绿色)(2)(3)滕堡蓝(蓝色)这种混有滕堡蓝的亚铁氰化亚铁沉淀在外观上为浅绿色,称为“粗白浆”。当使用氢氧化钾分解粗白浆时,滕堡蓝与亚铁氰化亚铁同时被分解,生成铁氰化钾,并混进亚铁氰化钾溶液中。亚铁氰化钾溶液主要用于生产黄血盐或者制造铁蓝,但当亚铁氰化钾中混有铁氰化钾时,会与亚铁离子反应生成滕堡蓝,从而影响铁蓝的质量。因此利用还原办法,将铁氰化钾还原成亚铁氰化钾,这样不仅除去了铁氰化钾杂质,而且使铁氰蓝的生产质量得到了保证,将铁氰化钾还原成亚铁氰化钾的方法有以下几种1、铝粉还原法(1)还原反应将含有铁氰化钾的亚铁氰化钾溶液调节时PH>14条件下,加入适量的铝粉,搅拌30-90分钟,直至铝粉溶解。铝粉和铁氰化钾发生下列反应(4)铁氰化钾还原成亚铁氰化钾,铝粉转化成铝化合物。还原反应调节PH值所加的碱及还原所加的铝粉按下式计MOH1=4Mg+K1……ⅠMAl=3Mg+KAl……ⅡMOH1-所加的碱的OH-摩尔数MAl-铝粉摩尔数Mg-铁氰化钾的摩尔数K1,KAl-分别为碱、铝粉的过量系数K1一般为0.01-1.0,KAl一般为0.1-0.5调节PH值所用的碱可以是氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠或者其它碱。(2)除去铝化合物当采用铝粉还原铁氰化钾时,溶液中除了生成AlO-2离子外,还生成Al(OH)-4Al(OH)2-5、[Al(OH)4(H2O)2]-等含铝离子,在钾盐水溶液中,有时还含有AlCl3、Al2(SO4)3、KAlCl4、[Al2(OH)mC[6-n]m等含铝化合物,统称为铝化合物。铝化合物的存在必然影响亚铁氰化钾的进一步应用,必须从溶液中除去,其具体方法为在钾盐水溶液中加酸,搅拌,调节溶液的PH值到6-8,继续搅拌30分钟后静置,溶液中的铝化物水解成氢氧化铝,从溶液中析出,过滤后除去。(5)反应中所加酸的摩尔数,按下式计算MH=MAl+MOH+MX+KH……ⅢMH-所加酸的H+摩尔数MAl-铝的摩尔数MOH-溶液中OH-摩尔数MX-指其它能与酸反应的物质消耗的H+摩尔数KH-酸的过量系数氢氧化铝沉淀滤出后水洗,回收其中所含的钾盐以后可用于制造净水剂。2、亚硫酸盐还原法控制亚铁氰化钾溶液的PH>14,在温度15-100℃条件下,加入适量的可溶性亚硫酸盐,搅拌60分钟,亚硫酸离子将铁氰化钾还原成亚铁氰化钾(6)反应调节PH所加的碱和所加的亚硫酸盐量按下式计算MOH2=Mg+K2……ⅣMso3=0.5Mg+Kso3ⅤMOH2-所加碱的OH-摩尔数式中Mso3-亚硫酸盐摩尔数Mg-铁氰化物摩尔数K2-碱的过量系数,一般取0.01-0.1Kso3-亚硫酸盐过量系数一般取0.05-0.2反应所采用的亚硫酸盐可以是亚硫酸铵、亚硫酸氢铵、亚硫酸钾、亚硫酸钠或者其它亚硫酸盐,也可以用亚硫酸或将二氧化硫直接通入溶液。3、氯化亚锡还原法控制亚铁氰化钾溶液的PH<7,温度在15-100℃,加入适量氯化亚锡盐酸溶液,搅拌30-60分钟,铁氰化钾还原成亚铁氰化钾(7)反应中加入的SnCl2按下式计Msn=0.5Mg+Ksn……ⅡMsn-氯化亚锡摩尔数Mg-铁氰化物摩尔数Ksn-SnCl2过量系数以上参数单位为摩尔/升亚铁氰化钾在酸性条件下,可发生下列反应(8)(9)将反应后的溶液过滤,即得到净化的亚铁氰化钾溶液。氯化亚锡盐酸溶液的配制方法是,1摩尔的氯化亚锡加入2.1摩尔的盐酸,搅拌均匀,充分溶解。4、硫代硫酸盐还原法控制亚铁氰化钾溶液的PH>14,温度在15-100℃条件下,加入适量的硫代硫酸盐,搅拌30-60分钟,此时铁氰化钾还原成亚铁氰化钾。(10)反应中生成的亚硫酸离子还继续与铁氰化钾反应(11)反应所加的硫代硫酸盐的摩尔数按下式计MOH3=1.34Mg+K3ⅦMs2o3=0.17Mg+Ks2O3ⅧMOH3-所加碱的OH-摩尔数Ms2O3-硫代硫酸盐摩尔数Mg-铁氰化物摩尔数K3、Ks2o3-碱、硫代硫酸盐的过量系数反应中有时产生的沉淀经过滤后除去,即可得到净化的亚铁氰化钾溶液。还原含钾溶液中的铁氰化钾,还可采用锌粉等还原剂。在含氰废水车间,当用氢氧化钠处理含氰沉淀时,得到含有铁氰化钠的亚铁氰化钠溶液,铁氰化钠的还原反应原理及还原方法与铁氰化钾相同,还原剂的添加量以及调节PH值的酸碱添加量均可按上述有关公式计算。在含铁氰化钾的亚铁氰化钾溶液还原过程中,有时还生成硫酸钾或氯化钾,因此溶液的组分与含量发生了变化,还原后的溶液成分为(单位克/升)亚铁氰化钾10-300硫酸钾2-40氯化钾0.2-10碳酸钾0.2-4氢氧化钾0-20将上述溶液中的亚铁氰化钾结晶取出使用或用于制造铁蓝。制造铁蓝是在酸性条件下进行,因此溶液中的碳酸钾与氢氧化钾转变为硫酸钾。(12)生产铁蓝的溶液中的钾离子K+浓度愈高,铁蓝分子团中钾离子含量愈高,铁蓝的色光就会愈鲜艳,着色力愈强,质量就愈好。亚铁氰化钾溶液制造铁蓝后,剩余的溶液的成分如下(单位、克/升)硫酸钾20-60氯化钾2-20硫酸5-50在颜料厂的铁蓝车间,利用黄血盐(钾)制造铁蓝以后所排出的含钾废水成分,基本与上述组分相同。以前,这些含钾水溶液均直接排入下水道。由于溶液带有很强的酸性,因此,不仅对环境造成污染,而且白白地浪费了其中的钾盐。本发明用磷矿粉、氨水或者石灰乳中和含钾水溶液的酸性,使PH值达到5-9,然后过滤混和液,再将滤液蒸发浓缩,使钾盐结晶析出,分离出的结晶经干燥后即为含钾肥料。利用含钾溶液生产化学方法有以下几种1、使用磷矿粉及氨水中和(1)磷矿与余酸反应根据含钾水溶液中硫酸的含量以及磷矿粉中P2O5的含量,按H2SO4∶P2O5=7∶3(摩尔比)的比例,在含钾废水中加入磨碎的磷矿粉,在70-90℃温度条件下,搅拌30-90分钟。废水中的硫酸与磷矿粉中的磷酸三钙发生下列反应,生成磷酸或磷酸二氢钙。(13)(14)将反应后物料静置1-24小时,然后过滤,即得到含有磷酸、磷酸盐与钾盐的混和液。滤出的沉淀中还有6-12%的P2O5,待其熟化后,水洗,洗出磷酸盐加以利用,也可作低含量的磷肥。反应中采用的磷矿粉,其P2O5含量应在30%以上,并磨碎到80目以上,通过100目筛的不少于90%。(2)用氨水中和经磷矿粉反应后的混和液中含有磷酸,溶液PH<2,须用氨水中和后利用。常温条件下,在上述混和液中加入适量氨水,使溶液PH达到5-9,搅拌30-60分钟。溶液发生下列反应(15)(16)(17)所加的氨量按公式计MNH3=MH1+KN……ⅩMNH3-加入的氨的摩尔数MH1-含钾水溶液中剩余H+摩尔数KN-氨的过量系数上述参数单位均为摩尔/升反应中使用的氨水,宜采用浓度为14-18%的浓氨水(3)蒸发结晶反应后的溶液,经蒸发浓缩,析出结晶,用离心机或过滤机取出结晶,经干燥后,得到含有磷酸铵、硫酸钾及氯化钾的复合肥料,其成分与含量如下(N、P、K的含量)N5-10%P2O510-20%K2O16-50%复合肥料中氮、磷、钾的含量与含钾水溶液的酸度有关。酸度高、复合肥料中的N、P的比例则高,酸度低,NP比例较低,而K含量较高。N、P、K的总和可超过40%。2、用氨水中和在20-65℃温度条件下,在酸性含钾水溶液中加入氨水,至溶液在PH达5-9,搅拌30-60分钟,溶液中硫酸与氨水发生下列反应生成硫酸铵。(18)反应后的溶液经蒸发、浓缩,取出析出的结晶,经干燥得到含有硫酸铵、硫酸钾及氯化钾的复合肥料,肥料的有效成分的百分含量如下N5-15%K2O20-50%反应所加的氨量,用公式Ⅹ计3、用石灰乳中和常温条件下,在酸性含钾水溶液中加入适量的石灰乳,至溶液的PH为7-9,搅拌30-90分钟,溶液中的硫酸与氢氧化钙发生下列反应生成硫酸钙。(19)反应后的悬浊液静置1-24小时,大部分硫酸钙沉淀从溶液中析出,取出上部澄清液,经蒸发、除钙、结晶、过滤、干燥得到由硫酸钾和氯化钾组成的复合钾肥,其中K2O含量为48-55%。所加的氢氧化钙按下列公式计Mca=MH+K1……ⅪMca-加入氢氧化钙摩尔数MH-硫酸的摩尔数K1-过量系数单位均为摩尔/升含钾或含钠的水溶液还可以用于生产碱,如KOH、NaOH等,其方法如下(1)碱化将过量的石灰乳加入到含钾或含钠的水溶液中,溶液PH>14,搅拌30-90分钟,含钾或含钠水溶液中的钾盐或钠盐和硫酸,与石灰乳发生下列反应,生成硫酸钙沉淀及KOH或NaOH。(20)(21)(22)或(23)石灰乳的加入量按下式计NCa=Kc(NH+Mso4+0.5Mkcl)ⅫMCa-所加CaOH的摩尔数MH-硫酸的摩尔数Mso4-硫酸盐的摩尔数Mkcl-氯化钾的摩尔数Kc-碱化过量系数,数值一般取1-5(2)澄清分离石灰乳与含钾或含钠水溶液混合搅拌后,静置1-3小时,使溶液和沉淀澄清分离。上部澄清液主要成分为氢氧化钾或氢氧化钠取出后送去除钙,下部沉淀中除硫酸钙外,还含有过量的氢氧化钙以及沉淀吸附的钾离子或钠离子,可回收利用。(3)除钙氢氧化钾或氢氧化钠澄清液中还含有2克/升左右的硫酸钙,在澄清液中加入适量的可溶性碳酸盐,搅拌30-60分钟,产生白色碳酸钙沉淀,滤去沉淀得到净化的氢氧化钾或氢氧化钠。碳酸盐可选用碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢铵或其它碳酸盐,除钙所加的碳酸盐量,按下式计算Mco3=Nc+Kco3ⅨMco3-所加碳酸盐的摩尔数Mc-澄清液中钙离子Ca2+摩尔数Kco3-碳酸盐过量系数上述参数单位为摩尔/升(4)蒸发浓缩将净化的氢氧化钾或氢氧化钠溶液送蒸发器蒸发浓缩,除去水分。当溶液蒸发到KOH或NaOH含量为100-250克/升时,该液可供含氰污水处理车间使用。当溶液蒸发到KOH或NaOH含量为40%以上时,即可作为液体碱出售,液体碱放在固碱熔融锅中蒸发熬浓,可得固体氢氧化钾或氢氧化钠产品,其含量大于90%。用亚铁氰化钠生产铵铁蓝车间外排的钠盐水溶液中还含有氯化钾,因此所制造的氢氧化钠中还含有氢氧化钾和氯化钾。这种氢氧化钠用于分解含氰沉淀并没有不利影响。采用本发明的方法处理含钾或含钠的水溶液不仅可以提高产品质量,而且可以回收溶液中的钾盐或钠盐,同时减少了环境污染。用还原剂净化亚铁氰化钾或亚铁氰化钠溶液,可使溶液中铁氰化物的转化率达到99.5%以上,从而提高了铁氰化钠或亚铁氰化钾的纯度,保证了产品质量,保证了产品质量,也相应地提高了铁蓝的质量。制造钾铁蓝外排的含钾酸性水溶液经用本发明方法处理可得到化学肥料或氢氧化钾,生产一吨钾铁蓝,可回收的含钾产品如下<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">处理方法回收产品成分与含量用磷矿粉、氨水中和1.5吨复合肥6%N、17%P2O5、18%K2O氨水中和3吨复合肥10%N、23%K2O石灰乳中和(PH=7)0.9吨钾肥54%K2O过量石灰乳碱化0.5吨氢氧化钾KOH含量大于90%</table></tables>制造铵铁蓝外排的含钠水溶液用石灰乳处理,每生产一吨铵铁蓝外排的含钠水溶液可回收0.5吨氢氧化钠(含量大于96%)。实例一经氢氧化钾处理含氰沉淀得到下列组分的含钾水溶液为一号样品进行还原处理,把铁氰化钾还原成亚铁氰化钾。亚铁氰化钾90铁氰化钾4氢氧化钾25氯化钾2碳酸钾2硫酸钾10铝1(以化合物状态溶于溶液中)1、取1l一号样品的含钾水溶液,加1.5g铝粉,搅拌半小时,溶液中生成大量气泡,其溶液由深茶红色变成浅黄色透明液体。反应结束后,再逐滴加入4M硫酸75ml,溶液PH=7,并生成米黄色沉淀。搅拌30分钟,静置10分钟,滤去米黄色沉淀,得到金黄色透明液800ml,此时溶液中亚铁氰化钾含量为89g/l,铁氰化钾为0。滤出的米黄色沉淀又加水冲稀,搅拌过滤,回收其中的亚铁氰化钾,第二次滤液为850ml,亚铁氰化钾含量为23g/l。2、取500ml1号含钾水溶液样品加亚硫酸钾固体1.5g,在70℃温度下,搅拌1小时后静置,得浅黄色透明液体。溶液中铁氰化钾含量为0。3、称取4g氯化亚锡固体(SnCl2·2H2O)加20ml1M的HCl,搅拌,溶解固体,制得氯化亚锡盐酸溶液。取1l一号含钾水溶液样品加4M硫酸中和,使PH=7,溶液产生白色沉淀,滤去,得褐红色溶液800ml。将氯化亚锡盐酸溶液倒入其中,在55℃温度下,搅拌30分钟,溶液PH=6,并生成白色沉淀。静置10分钟,过滤,得790ml浅橙黄色透明液,溶液中铁氰化钾含量为0。4、取500ml一号样品,加10g硫代硫酸钠固体Na2S2O3·5H2O,搅拌使其溶解。在80℃温度条件下。继续搅拌30分钟,溶液变浑浊。静置10分钟,过滤得浅橙色透明液,溶液中铁氰化钾含量为0。实例二取下列组分的铁蓝车间外排的含钾水溶液为二号样品制取化肥。成分硫酸钾40g/l氯化钾2.5g/l硫酸41g/l1、取二号样品1升,加80gP抖P2O5含量为30%的磷矿粉,在73℃温度下搅拌40分,静置20分,过滤得780ml滤液,滤液PH为1.5。加浓度为19.3%的氨水30ml,使溶液PH=6,搅拌20分钟,然后将溶液蒸发、浓缩、干燥得白色结晶57.7g。复合肥料,其成分为N6.93%,P2O517.94%(总磷)、K2O18.03%,其中有效磷(P2O5)占17.74%。滤渣在90℃温度下熟化16天后,可作为低含量磷肥(总磷12.18%,有效磷7.73%)。2、1升二号含钾水溶液加19.3%氨水79ml,使溶液PH=8,搅拌30分钟,静置。将溶液浓缩、结晶、干燥得到90.3g白色晶体复合肥料(其中K2O23.6%,N11.7%)。3、取1升二号含钾水溶液,边搅拌边加入石灰乳(氧化钙含量为100g/l),加至231ml时,溶液PH=7,继续搅拌30分钟,过滤,将滤液蒸发、浓缩,结晶干燥得白色结晶状钾肥40g(K2O54.5%)。滤液浓缩初期,有硫酸钙先析出,将它滤出、弃去。4、1升二号含钾水溶液,边搅拌边逐渐加入含CaO量为100g/l的石灰乳600ml,溶液PH>14,继续搅拌1小时,静置16小时。取上部清液900ml搅拌,加入K2CO3固体2g,搅拌30分钟,静置30分钟、过滤,将滤液蒸发、浓缩,得到氢氧化钾的白色结晶15.4g(含KOH94%)。实例三取用氢氧化钠处理含氰沉淀后得到的含钠水溶液(三号样品),其成分如下(单位克/升)亚铁氰化钠94铁氰化钠5氢氧化钠20氯化钠0.8碳酸钠1取1升三号含钾水溶液,加2g铝粉,搅拌1小时,溶液产生大量气体,并由深红色变成浅黄色。待铝粉完全溶解后,再逐滴加入4NH2SO4并搅拌,待加至62ml时,溶液PH=7,并生成黄色沉淀,继续搅拌20分钟。过滤后得淡黄色透明滤液800ml,滤去沉淀。滤液中亚铁氰化钠含量为92g/l,铁氰化钠含量为0,滤出的黄色沉淀用水冲稀后,搅拌,过滤,回收亚铁氰化钠含量为26g/l的滤液850ml。实例四取下列成分的铁蓝车间外排的含钠水溶液为四号样品。Na2SO479.5g/lKCl3.5g/l(NH4)2SO41g/lH2SO426g/l1l四号含钠水溶液加石灰乳(含CaO100g/l)800ml,搅拌1小时,静置24小时,取上部清液900ml,底部白色沉淀取出加水2l,搅拌1小时,静置、过滤,得到第二次澄清液1.6l,合并二次澄清液,加入4克无水碳酸钾,搅拌30分钟,静置30分钟,过滤,将滤液蒸发浓缩、干燥得到白色NaOH结晶38克(含NaOH96%以上)。权利要求1.一种含钾或含钠水溶液的处理,其特征在于(1)含钾或含钠的水溶液控制在一定的pH条件下,加入适量还原剂如铝粉、亚硫酸盐、氯化亚锡、硫代硫酸盐、锌粉等,将含钾或含钠的水溶液中的铁氰化物或其他高价化合物还原。(2)经还原的溶液,将其中的亚铁氰化物结晶取出,或用于制造铁蓝以后,再调整剩余溶液的pH值,然后经中和或碱化的方法处理,制取化学肥料或者碱。2.按权利要求1所述的含钾或钠水溶液的处理,其特征在于含亚铁氰化钾、铁氰化钾等含钾盐水溶液用还原剂将铁氰化钾还原成亚铁氰化钾的方法为(1)铝粉还原法Ⅰ、还原调整含有铁氰化钾的亚铁氰化钾溶液的PH>14,加入适量铝粉,搅拌30-90分钟,至铝粉溶解。调整PH值加入的碱量和还原剂铝粉的加入量按下列Ⅰ、Ⅱ式计MOH1=4Mg+k1……ⅠMAl=3Mg+KAl……ⅡMOH1-加入碱的氢氧根的摩尔数MAl-铝粉的摩尔数Mg-铁氰化钾的摩尔数K1KAl-碱、铝粉的过量系数MOH1、MAl、Mg、K1、KAl的单位均为摩尔/升Ⅱ、除铝在钾盐溶液中加酸、搅拌,调节PH至6-8,搅拌30分钟后静置,溶液中析出氢氧化铝Al(OH)3,经过滤后除去,得到净化的亚铁氰化钾溶液。反应中所加的酸量按下式计MH=MAl+MOH+MX+KH……ⅢMH、MAl、MOH分别为所加酸的氢离子、铝化合物中的铝及溶液中OH-的摩尔数,MX是指其他能与酸反应的物质所消耗的H+摩尔数,KH为酸的过量系数。各种参数单位均为摩尔/升。(2)亚硫酸盐还原法调整含铁氰化钾的亚铁氰化钾溶液的PH值>14,在温度15-100℃条件下,加入适量的可溶性亚硫酸盐,搅拌60分钟静置,铁氰化钾还原成亚铁氰化钾。调节PH值加入的碱量与亚硫酸盐的加入量按下式计MOH2=Mg+K2……ⅣMso3=0.5Mg+Kso3……ⅤMOH2、Mso3-为所加的碱、亚铁酸盐的摩尔数Mg-铁氰化物的摩尔数K2、Kso3-分别为碱、亚硫酸盐的过量系数,各种参数的单位均为摩尔/升。(3)氯化亚锡还原法调整含铁氰化钾的亚铁氰化钾溶液的PH值小于7,在温度15-100℃条件下,加入适量的氯化亚锡盐酸溶液,搅拌30-60分,过滤,得到净化的亚铁氰化钾溶液,氯化亚锡的加入量按下式计Msn=0.5Mg+Ksn……ⅥMsn-氯化亚锡的摩尔数Mg-铁氰化物的摩尔数Ksn-氯化亚锡过量系数上述参数单位均为摩尔/升(4)硫代硫酸盐还原法调节含铁氰化钾的亚铁氰化钾溶液的PH>14,在温度15-100℃条件下,加入适量的硫代硫酸盐,搅拌30-60分钟,过滤,得到净化的亚铁氰化钾。调节PH值加入的碱量和硫代硫酸盐加入量按Ⅶ、Ⅷ式计MOH3=1.4Mg+K3……ⅦMso3=0.17Mg+Ks2o3……ⅧMOH3、Ms2o3-为所加的碱、硫代硫酸盐的摩尔数Mg-铁氰化物的摩尔数K3、Ks2o3-为碱、硫代硫酸盐的过量系数上述参数单位均为摩尔/升。3.按权利要求1或2所述的含钾或含钠的水溶液的处理,其特征在于,用铝粉、亚硫酸盐、氯化亚锡、硫代硫酸钠等还原剂将铁氰化钾还原成亚铁氰化钾后,将其中的亚铁氰化钾结晶取出后,或用于制造铁蓝以后,在剩余的酸性含钾水溶液中,按一定比例加入磷矿粉或者氨水中和,或者加石灰乳中和,制取各种化学肥料。4.按照权利要求1或2所述的含钾盐或钠盐的水溶液的处理,其特征在于用还原剂将铁氰化物还原成亚铁氰化物后,将其中的亚铁氰化物结晶取出,或用于制造铁蓝以后,剩余的含钾或含钠水溶液中,加入过量石灰乳,使溶液的PH值大于14,搅拌30-90分钟,静置1-3小时,将上部澄清液取出,再加入适量可溶性碳酸盐,滤去碳酸钙沉淀,得到净化的氢氧化钾或氢氧化钠溶液。除钙所加的碳酸盐量,按下式计算Mco3=Mc+Kco3ⅨMco-所加碳酸盐的摩尔数Mc-澄清液中钙离子Ca2+摩尔数Kco3-碳酸盐过量系数上述参数单位为摩尔/升5.按权利要求1所述的含钾或含钠水溶液的处理,其特征在于含钠水溶液中铁氰化钠还原成亚铁氰化钠也可用铝粉、亚硫酸盐、氯化亚锡、硫代硫酸盐或锌粉等还原剂,方法与含钾水溶液的还原方法相同。全文摘要含钾或含钠水溶液的处理属于水溶液的化学处理。本发明采用还原法将含钾或含钠水溶液中的铁氰化物或其他高价化合物还原。在取出溶液中的亚铁氰化物结晶或用于制造铁蓝后,在剩余溶液中加入过量石灰乳,澄清分离后。在上部清液中加入可溶性碳酸盐除去钙,以制取碱;也可在含钾水溶液中按一定比例加入磷矿粉,或者氨水,或者石灰乳中和以制取化学肥料。采用本方法不仅提高了用含钾、钠水溶液制取铁蓝或其它产品的质量,而且充分回收了其中的钾、钠盐,用于制取化学肥料和碱;不仅减少了环境污染,又有较高的经济效益,是一种便于实施的处理和利用含钾、钠水溶液的方法。文档编号C02F1/58GK1066045SQ91106679公开日1992年11月11日申请日期1991年4月22日优先权日1991年4月22日发明者王春华申请人:王春华
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