一种从含碘溶液中提取碘的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及提取碘的环保化工技术领域。更具体地，涉及一种从含碘溶液中提取碘的方法。
【背景技术】
[0002]碘是重要的战略物资，广泛应用于国防、工农业、医疗卫生等方面。随着经济的快速发展，我国对碘的需求大大增加，由于受碘资源和回收技术的限制，我国碘总产量较低，且生产成本较高，每年都需要从国外进口大量碘。碘在世界各地均有分布，但可开发的碘资源很少。海洋中碘的总储量很大，高达700亿吨。我国工业提碘的主要来源有海带漂烫液、海带浸取液、地下卤水、磷矿厂含碘水等，提碘的主要工艺有空气吹出法和离子交换树月旨法°
[0003]CN 102515106 A公开了 “从鲜海带漂烫废水中提取碘的方法”该法先用工业盐酸将漂烫废水的pH调节至0.5?3.0，然后加入过量的氧化剂亚硝酸钠或次氯酸钠，将碘离子氧化成游离碘，然后在室温下用气液体积比为300?100:1的空气吹出碘，用氢氧化钠或亚硫酸钠吸收吹出的碘，然后对吸收液酸化处理，使碘析出，碘的提取率达到80%。该法的优点是利用鲜海带漂烫废水温度高的特点解决传统空气吹出法的加热问题，降低了工艺成本。但该法使用的氧化剂次氯酸钠可以将碘离子过氧化成碘酸根离子，从而降低收率；空气吹出碘的过程中也会夹带一些其它杂质，给后续工艺带来麻烦；空气吹出法对设备的要求高，如解吸塔的使用与维修等。
[0004]CN 103072947 A公开了“一种从海带中提取碘的方法”该法以海带浸泡液为原料，首先经过三次气浮处理得到清液，然后加入硫酸调节清液的pH至I?2，加入氧化剂把碘离子氧化成游离碘，然后通过碱性阴离子树脂吸附，亚硫酸钠溶液解吸，解吸液酸化析出碘。该法的优点是经过三次气浮处理和树脂吸附后，得到的碘含杂质较少。但该法步骤繁琐，树脂易受到其他杂质干扰。
[0005]CN 101318623 A公开了 “从含碘地下卤水中提取碘的方法”该法首先将地下卤水的pH调节至2?3，复合氧化剂将碘离子氧化为游离碘，用60?70°C的热空气吹出游离碘，然后用二氧化硫酸性溶液循环吸收，加入0.5?3kg/100kg的双氧水，使碘析出。该发的优点是使用复合氧化剂，降低了氧化剂的用量。但该法使用热空气吹出碘，能量消耗较大。
[0006]CN 101638220 A公开了 “从含碘磷矿石中萃取碘的方法”该法直接在磷酸输送管线上加入氧化剂，且萃取气采用切向进气方式，使稀酸产生旋流，选择鼓泡式筛板，使萃取气和稀酸充分接触。该法的优点是直接在稀酸输送管线上加入氧化剂，降低氧化时间；使用萃取气鼓泡式萃取，接触充分。但该法使用的筛板易受杂质堵塞，萃取塔的稳定运行时间较短。
【发明内容】
[0007]本发明的一个目的在于提供一种从含碘溶液中提取碘的方法，该方法具有工艺简单，能耗低，回收率高并适合工业大规模生产。
[0008]为达到上述目的，本发明采用下述技术方案:
[0009]一种从含碘溶液中提取碘的方法，该方法包括如下步骤:
[0010]I)将含碘溶液酸化，然后氧化；
[0011]2)对步骤I)氧化后的混合液进行萃取操作；
[0012]3)对步骤2)得到的含碘萃取有机相进行反萃取操作；
[0013]4)将步骤3)得到的反萃液酸化使碘析出，抽滤得到粗碘。
[0014]上述从含碘溶液中提取碘的方法，步骤I)所述含碘溶液包括海带漂烫液、海带萃取液、含碘地下齒水或磷矿厂含碘水；所述含碘溶液中的碘含量为60-2000mg/L。
[0015]上述从含碘溶液中提取碘的方法，步骤I)所述酸化为将含碘溶液的pH值调节为1-5 ;所述酸化所用的酸为硫酸或盐酸。
[0016]上述从含碘溶液中提取碘的方法，步骤I)所述的氧化的氧化剂选自亚硝酸钠、双氧水或氯酸钠；所述含碘溶液中亚硝酸钠的用量为0.05-5.0g/L，双氧水的用量为0.15-20ml/L，氯酸钠的用量为0.018-2.3g/L ;所述双氧水的质量百分比浓度为3.0-40%。
[0017]上述从含碘溶液中提取碘的方法，步骤2)所述萃取操作的萃取剂选自矿物油、煤油、四氯化碳、正辛醇、异辛醇和十碳醇中的一种或几种。
[0018]上述从含碘溶液中提取碘的方法，步骤2)所述的萃取操作按有机相与水相的相比【本发明中所述的相比均是指有机相和水相的体积比，不再一一注明】为1:10-10:1的比例加入萃取剂。
[0019]上述从含碘溶液中提取碘的方法，步骤2)所述的萃取操作包括逆流萃取或错流萃取；所述逆流萃取操作的温度为10-90°C，转速为50-1000转/min，搅拌时间为0_120mino
[0020]上述从含碘溶液中提取碘的方法，步骤3)所述的反萃取操作的反萃取剂为氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为1.5-40% ;反萃至有机相的紫红色消失。
[0021]上述从含碘溶液中提取碘的方法，步骤3)所述的反萃取操作的温度为10_90°C，反萃取的相比为200:1-1:200，所述反萃取采用错流反萃取或逆流反萃取方式，所述错流反萃取的次数为5-10次，错流反萃取的搅拌速度为50-1000转/min，错流反萃取的时间为0-120min。逆流反萃取的搅拌速度为50-1000转/min，逆流反萃取的时间为0_120min，反萃取级数为I级至10级。
[0022]上述从含碘溶液中提取碘的方法，在步骤4)之后还包括有机相再生步骤:再生有机相以相比10:1-1:10，经过1-10级水洗后，水溶液的pH值为7，有机相可重复使用。
[0023]本发明的有益效果如下:
[0024]本发明采用氧化-萃取工艺，使用有机萃取剂把游离碘从水相萃到有机相，达到富集的目的，萃取过程只有少量的杂质夹带；而且本工艺设备简单、能耗低、碘的回收率高，适合工业大规模生产。所述的萃取操作的碘的萃取率为93-98%
【具体实施方式】
[0025]为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0026]实施例1【本发明中所述的相比均是指有机相和水相的体积比，不再一一注明】
[0027]—种从含碘溶液中提取碘的方法，所述含碘溶液为海带漂烫液，海带漂烫液中碘含量为704mg/L;用30wt%的工业盐酸调节其pH至1.0，取IL海带漂烫液，向其中加入0.45g亚硝酸钠，氧化4小时；然后按相比2:1向反应液中加入2L矿物油，加热至30°C，搅拌速度为400转/min，萃取时间30min，经检测一级萃取率为89.5% ;以相比200:1向得到的含碘萃取液加入15被％氢氧化钠溶液，然后在30°C、搅拌速度为400转/min的条件下进行反萃取操作，反萃20min，反萃方式为错流反萃，反萃次数为5次，反萃至有机相的紫红色消失；反萃后的有机相在常温下以10:1的相比，经过2级水洗后有机相可以重复利用，反萃液酸化处理析出碘，抽滤得到粗碘598.58mg，碘的总收率为85%。
[0028]实施例2
[0029]一种从含碘溶液中提取碘的方法，所述含碘溶液为海带漂烫液，该溶液中碘含量为704mg/L，用30wt %的工业盐酸调节其pH至1.0，取IL该溶液，向其中加入0.48g亚硝酸钠，氧化3小时；然后按相比1:1向反应液中加入IL矿物油，加热至40°C，搅拌速度为500转/min，萃取时间30min，经检测一级萃取率为86.1% ;以相比200:1向得到的含碘萃取液加入18wt%氢氧化钠溶液，然后在40°C、搅拌速度为300转/min的条件下进行反萃取操作，反萃15min，反萃方式为逆流反萃，反萃级数为8次，反萃至有机相的紫红色消失；反萃后的有机相在常温下以12:1的相比，经过3级水洗后有机相可以重复利用，反萃液酸化处理析出碘，抽滤得到粗碘594.0mg，碘的总收率为84.37%。
[0030]实施例3
[0031]一种从含碘溶液中提取碘的方法，所述含碘溶液为海带漂烫液，该溶液中碘含量为704mg/L，用40wt %的工业盐酸调节其pH至1.5，取IL该溶液，向其中加入0.48g亚硝酸钠，氧化4小时；然后按相比1:3向反应液中加入333mL矿物油，加热至45°C，搅拌速度为300转/min，萃取时间40min，六级逆流萃取的萃取率为98.4%;以相比22.2:1向得到的含碘萃取液中加入18被％氢氧化钠溶液，然后在45°C、搅拌速度为500转/min的条件下进行反萃取操作，反萃15min，反萃方式为错流反萃，反萃次数为5次，反萃至有机相的紫红色消失；反萃后的有机相在常温下以13:1的相比，经过3级水洗后有机相可以重复利用，反萃液酸化处理析出碘，抽滤得到粗碘678.88mg，碘的总收率为96.4%。
[0032]实施例4
[0033]一种从含碘溶液中提取碘的方法，所述含碘溶液为海带漂烫液，该原料液含碘量为704mg/L，用40wt%的工业盐酸调节其pH至2.0，取IL该原料液，并向其中加入30wt%双氧水2.0mL，氧化4小时；然后按相比1:1向反应液中加入IL矿物油，加热至35°C，搅拌速度为350转/min，萃取时间20min，经检测一级萃取率为89.6% ;以相比67:1向得到的含碘萃取液中加入15被％氢氧化钠溶液，然后在40°C、搅拌速度为350转/min的条件进行反萃取操作，反萃20min，反萃方式为错流反萃，反萃次数为10次，反萃至有机相的紫红色消失；反萃后的有机相在常温下以15:1的相比，经过4级水洗后有机相可以重复利用，反萃液酸化处理析出碘，抽滤得到粗碘618.2mg，碘的总收率为87.8%。
[0034]实施例5
[0035]一种从含碘溶液中提取碘的方法，所述含碘溶液为海带漂烫液，该原料液含碘量为704mg/L，用40wt%的工业硫酸调节其pH至2.5，取IL该原料液，并向其中加入0.2g氯酸钠，氧化5小时；然后按相比1:4向反应液中加入250mL矿物油，加热至45°C，搅拌速度为250转/min，萃取时间40min，六级错流萃取的萃取率为95.4% ;以相比25:1向得到的含碘萃取液中加入20被％氢氧化钠溶液，然后在45°C、搅拌速度为500转/min的条件下进行反萃操作，反萃15min，反萃方式为错流反萃，反萃次数为8次，反萃至有机相的紫红色消失；反萃后的有机相在常温下以15:1的相比，经过3级水洗后有机相可以重复利用，反萃液酸化处理析出碘，抽滤得到粗碘658.2mg,碘的总收率为93.45%。
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