一种脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法
【专利摘要】本发明提供了一种脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法，属于工业制碱领域，步骤为：（1）检测原料盐水中的碘离子含量；（2）在原料盐水中加入NaNO2和Al2O3，NaNO2与I-的摩尔比为8.8×104~9.8×104：1，Al2O3与I-的摩尔比为1.3×105 ~1.4×105: 1，调节pH=1~4，磁力搅拌15~45 min后过滤，得滤液；（3）将滤液置于活性炭层析柱内层析15 min后即可。本发明提供的脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法在常温常压下操作，工艺简单，吸附效果好，处理后的盐水碘含量≤0.15 mg/L，最低可达0.111 mg/L，并且吸附剂可以循环使用，降低生产成本，同时，本发明提供的脱除方法不会污染原料盐（卤）水。
【专利说明】一种脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于工业制碱领域，具体涉及一种脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方 法。
【背景技术】
[0002] 我国已是世界第一烧碱生产大国，烧碱业的迅速成长促进了相关工业的蓬勃发 展，但是与世界发达国家的先进水平相比尚有一定差距，特别是离子膜制碱厂使用的离子 交换膜寿命短。离子膜烧碱的主要成本之一是离子膜，不仅其本身价格昂贵，而且其正常与 否直接决定生产过程的能耗及运行成本。原料盐（卤）水中的碘离子含量高低是影响离 子膜寿命的重要因素之一。
[0003] 近几年，国外各大离子膜生产厂家，例如美国的杜邦公司、日本的氯工程及旭化成 公司陆续发现，离子膜制碱原料盐水中往往含有较多的碘离子及碘化物，电解时这些碘离 子及碘化物在阳极液中会被氧化成Ι〇Γ，在膜中会被氧化成Ι〇Γ，盐水中的Ca 2+、Mg2+、Sr2+、 Ba2+等金属离子本来就会降低离子膜的电流效率及电压，碘酸盐进入离子膜中的碱性环 境，碘酸根即被氧化为高碘酸根，并与Ca 2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+结合生成了不溶的高碘酸钙和高 碘酸镁、高碘酸锶、高碘酸钡。即使〇 &2+、1%2+、51*2+、8& 2+的含量极低，膜中的高碘酸盐也可与 其形成沉淀，沉积在离子膜上，降低离子膜的电流效率及电压，缩短离子膜的使用寿命。一 般情况下卤（盐）水中的碘离子含量超过〇.4mg/L时会加速对离子膜的影响，因此，在引进 国外离子膜产品时厂家都提出了使用离子膜时要求碘含量低于〇. 2mg/L。
[0004] 目前国内外开发出多种卤水脱碘技术，用于降低原料盐（卤）水的碘离子含量，进 而可以减少阳极液中高碘酸根和碘酸根的含量，从而提高离子膜的寿命。目前使用的卤水 脱碘技术主要有离子交换树脂法、空气吹出法和分子筛吸附法等几种技术，其中离子交换 树脂法技术相对较成熟，除碘效果较好，但是其专用树脂相对价格较昂贵，运行成本较高， 而且树脂再生过程会产生大量的再生废液，造成环境污染；空气吹出法操作简单，但是仅能 除去介质中的高价碘离子，不能将碘含量降低到很低的浓度范围；分子筛吸附法除碘效果 比较好，但是分子筛在水中结构不稳定，回收比较困难。因此，开发出一种操作简单、成本 低，能够很好地脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法具有重要意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法。
[0006] 基于上述目的，本发明采用如下技术方案：一种脱除离子膜制碱原料盐水中痕量 碘的方法，步骤为： (1) 检测原料盐水中的碘离子含量； (2) 在原料盐水中加入NaNOjP Al 203,似勵2与厂的摩尔比为8. 8X 10 4~9. 8X IO4:1， Al2O3与碘离子的摩尔比为1.3X105 ~1·4Χ105: 1，调节pH=l~4,磁力搅拌15~45 min后过 滤，得滤液； (3)将滤液置于活性炭层析柱内层析15~120min。
[0007] 步骤（2)中NaNOgAl 203的质量比为1 :1。
[0008] 步骤（2)中调节pH=l。
[0009] 步骤（2)中使用盐酸调节pH。
[0010] 步骤（3)所述活性炭为椰壳活性炭。
[0011] 步骤（3)所述活性炭被使用后用0. 05mol/L氢氧化钠进行处理后再循环使用。
[0012] 在本发明提供的方法中，向盐水中加入Al2O3和NaN0 2后，在磁力搅拌作用下，Al2O3 和NaN02可以将厂处理成碘单质（I2)的形式，S卩：2Γ- 2e = 12，12易被吸附在颗粒活性 炭上，通过活性炭吸附碘单质（12)，从而达到除碘的目的。
[0013] 与现有技术相比，本发明提供的脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法在常温 常压下操作，工艺简单，吸附效果好，处理后的盐水碘含量< 0. 15 mg/L，最低可达0. 111 mg/L，并且吸附剂可以循环使用，降低生产成本，同时，本发明提供的脱除方法不会污染原 卤水。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1是本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0016] 实施例1碘含量测定试验 使用武汉众生公司提供的砷铈催化水碘检测试剂盒测定碘含量，其原理是利用碘对砷 铈氧化还原反应的催化作用：H3As03+2Ce4++H20 - H3As04+2Ce3++2H+。反应中黄色的Ce4+被亚 砷酸还原成无色的Ce 3+，碘含量越高，反应越快，剩余的Ce4+则越少，控制反应温度和时间， 在一定波长下测定体系中剩余的Ce 4+的吸光度，即可求出碘含量。
[0017] 具体步骤为：（1)分别取碘标准应用系列溶液及水样各0. 2mL置于玻璃试管中， 然后加入3. 5mL亚砷酸溶液，充分混匀后置于30°C恒温水浴中15min; (2) 使用秒表计时，依顺序每管间隔15~30秒向各管准确加入0. 5mL硫酸铈铵溶液，立 即混匀，放回水浴中； (3) 待第一管加入硫酸铈铵溶液后准确反应15min时，依顺序每管间隔15~30秒于 420nm波长下，用Icm比色杯，测定各管的吸光度。
[0018] 碘含量C与吸光度的A之间的定量关系为C=a+bInA，计算出标准曲线的回归方程， 将样品的吸光度值代入此方程，即可求出样品的碘浓度。
[0019] 实施例2 一种脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法，步骤为： (1)按照实施例1的方法检测原料盐水中的Γ含量，其测定结果为〇. 152 mg /L。
[0020] (2)每100 ml盐水中加入I. 0 g Al2O3和I. 0 g NaNO2，加入盐酸调节pH=4，磁力 搅拌15min，过滤得滤液。
[0021] (3)将滤液分成3组，分别通过装有普通活性炭、果壳活性炭、椰壳活性炭的层析 柱层析吸附15min后，使用紫外可见分光光度仪(WFZ UV-2000,尤尼科上海仪器有限公司） 测定层析液的吸光度，进而计算出层析液中碘离子的浓度，具体结果见表1。
[0022] 所述原料盐水来自昊华宇航化工有限责任公司。
[0023] 表1不同吸附材料的吸附效果
【权利要求】
1. 一种脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法，其特征在于，步骤为： (1) 检测原料盐水中的碘离子含量； (2) 在原料盐水中加入似勵2和A1 203,似勵2与厂的摩尔比为8. 8X 10 4~9. 8X 104:1， A1203与碘离子的摩尔比为1.3X105 ~1.4X105: 1，调节pH=l~4,磁力搅拌15~45 min后过 滤，得滤液； (3) 将滤液置于活性炭层析柱内层析15~120min。
2. 根据权利要求1所述脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法，其特征在于，步骤 (2)中似勵2与A1 203的质量比为1 :1。
3. 根据权利要求1或2所述脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法，其特征在于，步 骤（2)中调节pH=l。
4. 根据权利要求3所述脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法，其特征在于，步骤 (2) 中使用盐酸调节pH。
5. 根据权利要求4所述脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法，其特征在于，步骤 (3) 所述活性炭为椰壳活性炭。
6. 根据权利要求5所述脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法，其特征在于，步骤 (3)所述活性炭被使用后用0. 05mol/L氢氧化钠进行处理后再循环使用。
【文档编号】C01D3/14GK104495877SQ201410694358
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】李俊, 赵桐辉, 张社利, 李焱, 李伟, 吴肖磊, 王松波, 王闯 申请人:焦作师范高等专科学校