一种从含硫废物中回收硫酸钠晶体的方法 |
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| 申请号 | CN201611021057.5 | 申请日 | 2016-11-15 | 公开(公告)号 | CN106587111A | 公开(公告)日 | 2017-04-26 |
| 申请人 | 天津海威欧能源科技有限责任公司; | 发明人 | 张庭云; 李研; 程婧; | ||||
| 摘要 | 本 发明 是一种从含硫废物中回收 硫酸 钠晶体的方法，采用加酸反应的方法对其进行处理，来实现含硫物质的完全转化，通过过滤和 蒸发 结晶的方法，实现硫酸钠晶体回收，并副产粗硫磺产品。本发明包括反应、吸收、过滤、蒸发结晶及液固分离等操作。本发明具有低成本、高效、环保、节能的特点，可实现硫酸钠晶体及副产品回收，以满足环保要求，提高经济收益。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种从含硫废物中回收硫酸钠晶体的方法，其特征在于：步骤如下⑴含硫废物与硫酸混合后进行反应； |
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| 说明书全文 | 一种从含硫废物中回收硫酸钠晶体的方法技术领域[0002] 硫酸钠晶体(十水合硫酸钠)，又名芒硝，是一种重要的化工原料，主要用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂等。硫磺也是一种重要的化工产品和基本工业原料，其用途十分广泛，包括化工、轻工、硫磺胶泥及混凝土、黑色火药、无机农药等诸多工业领域。 [0003] 含硫废物如含硫废水及含硫泥浆等，其中的硫化物具有毒性、腐蚀性且有臭味，如直接排放，对环境有极大危害，若不慎排入水中，将会严重破坏水体生态平衡，污染水体。并且其中含硫气相化合物如硫化氢等会从中逸出，散发难闻气味，严重影响环境及人体健康。因此，从经济及环保的角度出发，都应对含硫磺废物进行处理及回收。 [0004] 目前，国内外应用的含硫废物的处理方法包括氧化法、汽提法、化学絮凝法、生化法等，但单一使用某一方法仍存在能耗较高，化学药品需求量大，末端产物再处理等问题，因而成本较高，且容易造成二次污染。 发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种含硫废物处理方法，本方法具有低成本、高效、环保的特点，可以用于处理含硫废物中的污染物使其达到环保要求，回收得到硫酸钠晶体并副产硫磺。 [0007] 本发明实现目的的技术方案如下： [0008] 一种从含硫废物中回收硫酸钠晶体的方法，步骤如下 [0009] ⑴含硫废物与硫酸混合后进行反应； [0011] ⑶反应后固液混合物通过过滤分离得到粗硫磺副产品； [0012] ⑷滤液通过蒸发结晶回收结晶硫酸钠晶体及工艺水；蒸发母液循环再次结晶。 [0013] 而且，所述含硫废物为农药中间体生产过程所得固液混合物，或含硫废物。 [0016] 本发明的有益效果有如下几点： [0017] 本发明提供了一种从含硫废物中回收硫酸钠晶体的方法，该分离方法使用硫酸溶液反应对废物进行处理，将其中含硫物质的完全转化，通过过滤和蒸发结晶的方法，实现硫酸钠晶体及副产品硫磺的回收，以满足环保要求，提高经济收益。 [0018] 1、本发明采用加入硫酸溶液反应的方法去除含硫废物中的硫化物，将其转化为硫酸钠，并副产硫磺，去除率高，操作简单方便； [0019] 2、本发明采用过滤的方法对反应后固液混合物进行分离，回收其中的硫磺，操作简单，分离效率高，避免环境污染； [0021] 图1为一种从含硫废物中回收硫酸钠晶体的方法流程图； [0023] 装置编号：A.碱液吸收器；B.反应器；C.过滤器；D.蒸发结晶器。 具体实施方式[0024] 本发明重点解决的问题是如何处理该含硫废物，并回收其中的硫酸钠以及硫磺，因为含硫废物的直接排放会对环境及人体健康造成较大危害，故采用本发明的方法能够彻底去除废物中的含硫物质并将硫酸钠及硫磺回收，实现废物无害化处理。 [0025] 一种从含硫废物中回收硫酸钠晶体的方法，具体工艺流程如下： [0026] ⑴含硫废物原料1与硫酸溶液2混合后输送至反应器B中； [0027] ⑵反应后的气相产物3进入碱液吸收器A，脱除酸性气体二氧化碳和二氧化硫，气相可直接排放； [0028] ⑶反应后固液混合物4进入过滤器C，通过过滤分离回收得到粗硫磺副产品5； [0029] ⑷过滤后的滤液6进入蒸发结晶器D，获得结晶硫酸钠产品8，以及工艺水7可用于工艺循环使用；蒸发母液9与滤液6混合后再次蒸发结晶。 [0030] 本发明采用的酸液为硫酸溶液，可将含硫化合物转化为硫酸盐与原含硫磺泥浆原料中硫酸钠一同回收，得到硫酸钠晶体。 [0031] 本发明采用的碱液为饱和氢氧化钙溶液，用于吸收酸性气体中的二氧化硫和二氧化碳，使之达到环保标准排放要求。所述碱液包括但不限于氢氧化钠溶液，碳酸钠溶液，氨水等。 [0032] 所处理的含硫废物为农药中间体制备所得固体残留物，也包括其他过程生产含硫废物。反应过程含硫废物与硫酸溶液质量比为5:1～1:1。 [0033] 本发明所述含硫废物处理方法包括如下主要装置：碱液吸收器、反应器、过滤器、蒸发结晶器、及固体、液体、气体输送设备等。 [0034] 工艺实施的具体操作步骤： [0035] ⑴将含硫废物按照5:1～1:1的重量比加入硫酸溶液混合后输送至反应器内，在反应器内发生反应，并搅拌促进其混合； [0036] ⑵反应后气相输送至碱液吸收器中除去酸性气体产生二氧化碳及二氧化硫后排放，其碱液用量为30L/h，吸收器操作条件为常温常压，脱除酸性气体后气相可直接排放； [0037] ⑶反应后固液混合物输送至过滤器中进行过滤分离，回收得到粗硫磺副产品； [0038] ⑷过滤后得到滤液输送至蒸发结晶器，以160℃蒸汽进行蒸发结晶，回收得到硫酸钠晶体，工艺水可在生产过程中循环使用，蒸发后母液与滤液混合后再次蒸发结晶。 [0039] 下面，对本发明用以下实施例进行说明，但不限于以下实施例。 [0040] 实施例1： [0041] 一种从含硫废物中回收硫酸钠晶体的方法，步骤如下： [0042] ⑴采用农药中间体生产所得的含硫废物50g(其中各组分质量分数约为：水46％；硫酸钠27％；硫代硫酸钠7％；硫磺13％；有机物7％)，与10g硫酸溶液(25wt％)混合输送至反应器B内在常温常压下进行反应，搅拌转速为500r/min，停留时间5min。 [0043] ⑵反应生成气体导出进入碱液吸收器A中在常温常压下使用饱和氢氧化钙溶液以30L/h用量进行吸收，脱除二氧化硫和二氧化碳气体，吸收后气相中二氧化硫含量满足环保排放要求。 [0044] ⑶反应后得到固液混合物进入过滤器C进行常压过滤分离，回收得到粗硫磺副产品，其中硫磺含量约70wt％。 [0045] ⑷过滤后得到无色透明且不含固体的滤液输送至蒸发结晶器，使用160℃蒸汽进行结晶得到硫酸钠晶体产品(纯度约95wt％，收率高于75％)以及工艺水(杂质含量低于1wt％)，饱和硫酸钠母液与滤液混合再次进行蒸发结晶，减少副产物损失。 [0046] 实施例2： [0047] 一种从含硫废物中回收硫酸钠晶体的方法，步骤如下： [0048] ⑴采用生产过程所得的含硫废物50g(其中各组分质量分数约为：水45％；硫酸钠23％；硫代硫酸钠15％；硫磺10％；有机物8％)，与50g硫酸溶液(10wt％)混合输送至反应器B内在常温常压下进行反应，搅拌转速为800r/min，停留时间10min。 [0049] ⑵反应生成气体导出进入碱液吸收器A中在常温常压下使用2wt％氢氧化钠溶液以30L/h用量进行吸收，脱除二氧化硫和二氧化碳气体，吸收后气相中二氧化硫含量满足环保排放要求。 [0050] ⑶反应后得到固液混合物进入过滤器C进行常压过滤分离，回收得到粗硫磺副产品，其中硫磺含量约80wt％。 [0051] ⑷过滤后得到无色透明且不含固体的滤液输送至蒸发结晶器，使用160℃蒸汽进行结晶得到硫酸钠晶体(纯度约95wt％，收率高于70％)以及工艺水(杂质含量低于1wt％)，饱和硫酸钠母液与滤液混合再次进行蒸发结晶，减少副产物损失。 [0052] 实施例3： [0053] 一种从含硫废物中回收硫酸钠晶体的方法，步骤如下： [0054] ⑴采用农药中间体生产所得的含硫废物50g(其中各组分质量分数约为：水46％；硫酸钠27％；硫代硫酸钠7％；硫磺13％；有机物7％)，与20g硫酸溶液(13wt％)混合输送至反应器B内在常温常压下进行反应，搅拌转速为600r/min，停留时间5min。 [0055] ⑵反应生成气体导出进入碱液吸收器A中在常温常压下使用饱和氢氧化钙溶液以30L/h用量进行吸收，脱除二氧化硫和二氧化碳气体，吸收后气相中二氧化硫含量满足环保排放要求。 [0056] ⑶反应后得到固液混合物进入过滤器C进行常压过滤分离，回收得到粗硫磺副产品，其中硫磺含量约70wt％。 [0057] ⑷过滤后得到无色透明且不含固体的滤液输送至蒸发结晶器，使用160℃蒸汽进行结晶得到硫酸钠晶体产品(纯度约95wt％，收率高于75％)以及工艺水(杂质含量低于1wt％)，饱和硫酸钠母液与滤液混合再次进行蒸发结晶，减少副产物损失。 [0058] 实施例4： [0059] 一种从含硫废物中回收硫酸钠晶体的方法，步骤如下： [0060] ⑴采用含硫废物50g(其中各组分质量分数约为：水50％；硫酸钠17％；硫代硫酸钠10％；硫磺15％；有机物8％)，与25g硫酸溶液(15wt％)混合输送至反应器B内在常温常压下进行反应，搅拌转速为600r/min，停留时间6min。 [0061] ⑵反应生成气体导出进入碱液吸收器A中在常温常压下使用15wt％氨水溶液以30L/h用量进行吸收，脱除二氧化硫和二氧化碳气体，吸收后气相中二氧化硫含量满足环保排放要求，液相可副产化肥。 [0062] ⑶反应后得到固液混合物进入过滤器C进行常压过滤分离，回收得到粗硫磺副产品，其中硫磺含量约75wt％。 [0063] ⑷过滤后得到无色透明且不含固体的滤液输送至蒸发结晶器，使用160℃蒸汽进行结晶得到硫酸钠晶体(纯度约95wt％，收率高于75％)以及工艺水(杂质含量低于1wt％)，饱和硫酸钠母液与滤液混合再次进行蒸发结晶，减少副产物损失。 [0064] 实施例5： [0065] 一种从含硫废物中回收硫酸钠晶体的方法，步骤如下： [0066] ⑴采用农药中间体生产所得的含硫废物50g(其中各组分质量分数约为：水46％；硫酸钠27％；硫代硫酸钠7％；硫磺13％；有机物7％)，与40g硫酸溶液(7wt％)混合输送至反应器B内在常温常压下进行反应，搅拌转速为700r/min，停留时间5min。 [0067] ⑵反应生成气体导出进入碱液吸收器A中在常温常压下使用饱和氢氧化钙溶液以30L/h用量进行吸收，脱除二氧化硫和二氧化碳气体，吸收后气相中二氧化硫含量满足环保排放要求。 [0068] ⑶反应后得到固液混合物进入过滤器C进行常压过滤分离，回收得到粗硫磺副产品，其中硫磺含量约70wt％。 [0069] ⑷过滤后得到无色透明且不含固体的滤液输送至蒸发结晶器，使用160℃蒸汽进行结晶得到硫酸钠晶体产品(纯度约95wt％，收率高于75％)以及工艺水(杂质含量低于1wt％)，饱和硫酸钠母液与滤液混合再次进行蒸发结晶，减少副产物损失。 [0070] 本发明提出的一种从含硫废物中回收硫酸钠晶体的方法，已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的结构和技术方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。 |
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