本发明涉及废液处理技术领域，且特别涉及一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法。
背景技术：
酸在化工、钢铁等行业广泛应用。但是在许多生产过程中，酸的利用率并不高。例如，在工业化水处理、石油化工、电力、食品医药及冶金等领域，常常会产生大量废酸，这些废酸会随同含酸废水排放出去。
废酸和酸性废水除具有酸性外，还含有大量的杂质。一旦处理不得当的废酸排放到环境中，就会对环境造成一定的污染。不仅会使水体或土壤酸化，对生态环境造成危害；而且浪费了大量的资源。
根据废酸、废水组成和治理目标的差异，目前国内外主要采用的治理方法大致可分为3大类：回收再用、综合利用和中和处理。
现有技术中，对于硫酸废液的处理一般采用碳酸钙溶液中和。将碳酸钙溶液加入硫酸废液中，将硫酸废液的酸碱度中和到中性后，将反应产物沉降过滤，得到硫酸钙固体和中水。虽然该方法可以有效处理硫酸废液，但是其获得的不溶性硫酸钙固体的利用率不高，用途局限，很难被有效利用，造成了较大的资源浪费。
因此需要一种既可以有效处理酸性废液，又可以使处理产物得到有效利用的方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法，此处理方法操作简单，实现了废液再利用。
本发明的另一目的在于提供一种硫酸铵的制备方法，以混合废液制备得到用于农业化肥生产用的硫酸铵。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法，其包括对混合废液进行减压蒸馏分离氢溴酸溶液和硫酸溶液，然后分别浓缩氢溴酸溶液、使用碱性氨化合物处理硫酸溶液以使硫酸溶液反应得到硫酸铵溶液。
本发明提出一种硫酸铵的制备方法，其包括采用上述的氢溴酸和硫酸的混合废液的制备硫酸铵溶液，从硫酸铵溶液中分离固体硫酸铵晶体。
本发明实施例的有益效果是：
本发明提供的一种氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法，能够将氢溴酸溶液和硫酸溶液分离，使分离后的氢溴酸溶液能够再次利用，分离后的硫酸溶液通过碱性氨化合物中和处理后得到硫酸铵，实现了高效废液处理，有效节约了资源，避免了传统方法中混合废液处理后产生大量硫酸钙固体的问题。
本发明提供的一种硫酸铵的制备方法，通过从硫酸铵溶液中提取硫酸铵晶体用于农业化肥生产，实现了高效废液处理，有效节约了资源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法的第一种流程图；
图2为本发明实施例一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法的第二种流程图；
图3为本发明实施例一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法的第三种流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法进行具体说明。
本发明实施例提供一种氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法，其包括对混合废液进的减压蒸馏分离氢溴酸溶液和硫酸溶液，然后分别浓缩氢溴酸溶液、使用碱性氨化合物处理硫酸溶液以使硫酸溶液反应得到硫酸铵溶液。
具体地，一种氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法主要包括以下步骤：
1、对混合废液进的减压蒸馏
对氢溴酸和硫酸的混合废液进行减压蒸馏，提取出氢溴酸溶液，剩下的废液为硫酸溶液。
在本发明实施例中，减压蒸馏的压力为-0.05～-0.07mpa，优选为-0.06～-0.07mpa，终点温度为100～130℃，优选为110～120℃。在本发明的其他实施例中，减压蒸馏的压力和终点温度根据实际情况选择。
2、回收氢溴酸
将经过减压蒸馏后提取出的氢溴酸溶液再进行常压蒸馏，获得氢溴酸浓溶液，并对蒸馏水进行收集。通过常压蒸馏得到的氢溴酸浓溶液能够再次利用，实现了废液再利用，节约了资源。
在本发明实施例中，常压蒸馏的釜内温度为120～130℃。在本发明的其他实施例中，常压蒸馏的釜内温度根据实际情况选择。
3、处理硫酸溶液
向经过减压蒸馏后剩下的硫酸溶液加入碱性氨化合物中和，其中，碱性氨化合物为碳酸氢铵、碳酸铵和氨水中的任意一种或多种。
在本发明实施例中，中和后得到的硫酸铵溶液的ph为5～6。
本发明实施例还提供一种硫酸铵的制备方法，其采用上述的氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法制备硫酸铵溶液，从硫酸铵溶液中分离固体硫酸铵晶体。
具体地，一种硫酸铵的制备方法主要包括以下几种方法：
1、直接蒸干法
将上述氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法制备的硫酸铵溶液直接加热蒸干得到硫酸铵晶体，能够快速得到硫酸铵晶体，方法简单，除了加热道具不需要其他辅助工具，成品率高。
2、浓缩蒸干法
将上述氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法制备的硫酸铵溶液通过蒸发溶剂使其浓缩获得浓缩液，提高硫酸铵溶液的浓度，然后再通过加热的方式使浓缩液被蒸干得到硫酸铵晶体，方法简单，蒸发速度快，成品率高。
3、浓缩冷析回流法
(1)滤液回流混合废液：将上述氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法制备的硫酸铵溶液通过蒸发溶剂使其浓缩获得浓缩液，提高硫酸铵溶液的浓度，由于硫酸铵在水中的溶解度随着温度降低明显降低，通过降低温度的方式使浓缩液中析出固体硫酸铵晶体，过滤后得到固体硫酸铵晶体和滤液，将滤液加入到混合废液中，重复上述步骤进行减压蒸馏、加入碱性氨化合物中和、浓缩和获得固体硫酸铵晶体。此方法获得的硫酸铵晶体比较纯净，晶体结构和形状比较规则，方法简单，稳定。
(2)滤液回流硫酸溶液：将上述氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法制备的硫酸铵溶液通过蒸发溶剂使其浓缩获得浓缩液，提高硫酸铵溶液的浓度，通过降温的方式使浓缩液中析出固体硫酸铵晶体，过滤后得到固体硫酸铵晶体和滤液，滤液加入到硫酸溶液中，重复上述步骤进行加入碱性氨化合物中和、浓缩和获得固体硫酸铵晶体。
(1)和(2)都是通过浓缩硫酸铵溶液获得浓缩液后，再通过降低温度实现固体硫酸铵晶体析出以此获得产品固体硫酸铵晶体和滤液，将滤液分别加入到混合废液或硫酸溶液中，实现了不同层次的回流和循环。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本发明实施例提供一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法。
1、减压蒸馏：对混合废液进行压力为-0.06mpa、终点温度为115℃的减压蒸馏，分别得到氢溴酸溶液和硫酸溶液；
2、回收氢溴酸：将减压蒸馏得到的氢溴酸溶液进行常压蒸馏，釜内温度为127℃，获得氢溴酸浓溶液，并对蒸馏水进行收集；
3、处理硫酸溶液：向经过减压蒸馏后剩下的硫酸溶液中加入碳酸氢铵中和，使其ph为5.4，获得硫酸铵溶液；
4、制备硫酸铵：将硫酸铵溶液通过蒸发溶剂使其浓缩获得浓缩液，通过降低温度的方式使浓缩液析出固体硫酸铵晶体，过滤获得固体硫酸铵晶体和滤液，将滤液加入到混合废液中，重复上述步骤进行减压蒸馏、加入碱性氨化合物中和、浓缩和获得固体硫酸铵晶体。
实施例2
本发明实施例提供一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法。
1、减压蒸馏：对混合废液进行压力为-0.05mpa、终点温度为100℃的减压蒸馏，分别得到氢溴酸溶液和硫酸溶液；
2、回收氢溴酸：将减压蒸馏得到的氢溴酸溶液进行常压蒸馏，釜内温度为122℃，获得氢溴酸浓溶液，并对蒸馏水进行收集；
3、处理硫酸溶液：向经过减压蒸馏后剩下的硫酸溶液中加入碳酸铵中和，使其ph为5.8，获得硫酸铵溶液；
4、制备硫酸铵：将硫酸铵溶液通过蒸发溶剂使其浓缩获得浓缩液，通过降低温度的方式使浓缩液析出固体硫酸铵晶体，过滤获得固体硫酸铵晶体和滤液，将滤液加入到混合废液中，重复上述步骤进行减压蒸馏、加入碱性氨化合物中和、浓缩和获得固体硫酸铵晶体。
实施例3
本发明实施例提供一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法。
1、减压蒸馏：对混合废液进行压力为-0.07mpa、终点温度为120℃的减压蒸馏，分别得到氢溴酸溶液和硫酸溶液；
2、回收氢溴酸：将减压蒸馏得到的氢溴酸溶液进行常压蒸馏，釜内温度为130℃，获得氢溴酸浓溶液，并对蒸馏水进行收集；
3、处理硫酸溶液：向经过减压蒸馏后剩下的硫酸溶液中加入氨水中和，使其ph为6，获得硫酸铵溶液；
4、制备硫酸铵：将硫酸铵溶液通过蒸发溶剂使其浓缩获得浓缩液，通过降低温度的方式使浓缩液析出固体硫酸铵晶体，过滤获得固体硫酸铵晶体和滤液，将滤液加入到硫酸溶液中，重复上述步骤进行加入碱性氨化合物中和、浓缩和获得固体硫酸铵晶体。
实施例4
本发明实施例提供一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法。
1、减压蒸馏：对混合废液进行压力为-0.06mpa、终点温度为110℃的减压蒸馏，分别得到氢溴酸溶液和硫酸溶液；
2、回收氢溴酸：将减压蒸馏得到的氢溴酸溶液进行常压蒸馏，釜内温度为126℃，获得氢溴酸浓溶液，并对蒸馏水进行收集；
3、处理硫酸溶液：向经过减压蒸馏后剩下的硫酸溶液中加入氨水和碳酸氢铵中和，使其ph为5.3，获得硫酸铵溶液；
4、制备硫酸铵：将硫酸铵溶液通过蒸发溶剂使其浓缩获得浓缩液，通过降低温度的方式使浓缩液析出固体硫酸铵晶体，过滤获得固体硫酸铵晶体和滤液，将滤液加入到硫酸溶液中，重复上述步骤进行加入碱性氨化合物中和、浓缩和获得固体硫酸铵晶体。
实施例5
本发明实施例提供一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法。
1、减压蒸馏：对混合废液进行压力为-0.06mpa、终点温度为130℃的减压蒸馏，分别得到氢溴酸溶液和硫酸溶液；
2、回收氢溴酸：将减压蒸馏得到的氢溴酸溶液进行常压蒸馏，釜内温度为120℃，获得氢溴酸浓溶液，并对蒸馏水进行收集；
3、处理硫酸溶液：向经过减压蒸馏后剩下的硫酸溶液中加入氨水和碳酸铵中和，使其ph为5.2，获得硫酸铵溶液；
4、制备硫酸铵：通过加热的方式使浓缩液被蒸干得到固体硫酸铵晶体。
实施例6
本发明实施例提供一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法。
1、减压蒸馏：对混合废液进行压力为-0.06mpa、终点温度为124℃的减压蒸馏，分别得到氢溴酸溶液和硫酸溶液；
2、回收氢溴酸：将减压蒸馏得到的氢溴酸溶液进行常压蒸馏，釜内温度为123℃，获得氢溴酸浓溶液，并对蒸馏水进行收集；
3、处理硫酸溶液：向经过减压蒸馏后剩下的硫酸溶液中加入碳酸氢铵和碳酸铵中和，使其ph为5.6，获得硫酸铵溶液；
4、制备硫酸铵：将硫酸铵溶液通过蒸发溶剂使其浓缩获得浓缩液，通过加热的方式使浓缩液被蒸干得到固体硫酸铵晶体。
实施例7
本发明实施例提供一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法。
1、减压蒸馏：对混合废液进行压力为-0.06mpa、终点温度为129℃的减压蒸馏，分别得到氢溴酸溶液和硫酸溶液；
2、回收氢溴酸：将减压蒸馏得到的氢溴酸溶液进行常压蒸馏，釜内温度为121℃，获得氢溴酸浓溶液，并对蒸馏水进行收集；
3、处理硫酸溶液：向经过减压蒸馏后剩下的硫酸溶液中加入碳酸氢铵、碳酸铵和氨水中和，使其ph为5.5，获得硫酸铵溶液；
4、制备硫酸铵：将硫酸铵溶液通过蒸发溶剂使其浓缩获得浓缩液，通过加热的方式使浓缩液被蒸干得到固体硫酸铵晶体。
图1为实施例1和实施例2一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法的流程图，过滤得到的滤液加入到混合溶液中，重复操作，实现了循环，增大了资源利用效率。
图2为实施例3和实施例4一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法的流程图，过滤得到的滤液加入到硫酸溶液中，重复操作，实现了循环，增大了资源利用效率。
图3为实施例5、实施例6和实施例7一种硫酸铵的制备方法及氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法的流程图，硫酸铵浓缩液直接蒸干得到硫酸铵晶体，方法和步骤简单。
综上所述，本发明实施例提供的一种氢溴酸和硫酸的混合废液的处理方法，能够将氢溴酸溶液和硫酸溶液分离，使分离后的氢溴酸溶液能够再次利用，分离后的硫酸溶液通过碱性氨化合物中和处理后得到硫酸铵，实现了高效废液处理，有效节约了资源，避免了传统方法中混合废液处理后产生大量硫酸钙固体的问题。
本发明实施例提供的一种硫酸铵的制备方法，通过从硫酸铵溶液中提取硫酸铵晶体用于农业化肥生产，实现了高效废液处理，有效节约了资源，方法和步骤简单，能够批量生产。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。