[發(fā)明專利]從用于還原二氧化錳的廢糖蜜中去除氯離子的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110272531.2
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102321803A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 張海濤;孟丹
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C22B3/46
• 分類號: C22B3/46;C22B47/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;曾人泉

技術領域

本發(fā)明涉及錳礦濕法還原技術領域，具體地涉及到從用于還原二氧化錳的廢糖蜜中去除氯離子的一種方法。

背景技術

我國錳礦資源豐富，但是屬于礦石類型的為多，其中的90％以上為貧礦。傳統(tǒng)上用于生產硫酸錳或電解錳的原料一菱錳礦的品位越來越低，使硫酸錳或電解錳的生產成本越來越高。目前，低品位的氧化錳礦原料非常多，尤其是早年選錳后的尾礦。大量的尾礦不但占用土地，污染環(huán)境，而且還存在安全隱患。為了能充分有效地利用低品位的氧化錳礦資源，目前以廢糖蜜為代表的濕法二氧化錳還原技術受到了高度關注。

但是，在錳礦的浸取過程中，廢糖蜜還原劑中的氯離子會進入整個生產溶液系統(tǒng)。該生產溶液系統(tǒng)本身有一個氯離子含量消耗與進入的平衡，廢糖蜜還原劑中的氯含量進入溶液體系過高就會打破這種平衡，從且引起氯離子富集。當氯離子富集到一定濃度時會對電解工藝產生危害，造成電解錳工藝中陽極板的斷裂。

廢糖蜜中存在的氯可能以有機氯和氯離子的形式出現(xiàn)。但對電解過程而言，主要是氯離子的影響。據(jù)文獻報道，目前去除氯離子的主要方法約有三種：

（1）沉淀法。即利用氯離子與其他離子結合生成沉淀，從而去除氯離子的方法；如銀鹽法和氧化亞銅法。但是，這種方法存在的問題很多，不僅引進的新的金屬離子需要增加分離設備，更為重要的是，氯化物的沉淀有一定的溶度積，如果在氯離子濃度較低時再要降低氯離子濃度，如銀鹽法的處理方法，則需要加入超量的陽離子鹽來確保氯離子的濃度，這會使得處理成本大大增加。

（2）氧化法。是利用氯離子的還原性通過強氧化劑將氯離子還原為氯氣溢出的方法。法國化學家貝托雷把氯化鈉、軟錳礦和濃硫酸的混合物裝入鉛蒸餾器中，經過加熱制得了氯氣：?

2NaCl+3H₂SO₄(濃)+MnO₂?2NaHSO₄+MnSO₄+2H₂O+Cl₂↑?。

因為此法原料易得，所以，自1774年舍勒制得氯氣到1836年，人們一直沿用貝托雷發(fā)明的方法來生產氯氣。目前，實驗室通常用濃鹽酸與MnO₂、K₂Cr₂O₇（重鉻酸鉀）、KMnO₄、KClO₃、Ca(ClO)₂等強氧化劑反應來得到氯氣，其發(fā)生的反應分別為：?

4HCl(濃)+MnO₂?=加熱=MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O??。

這種方法的問題是：①?廢糖蜜中除了氯離子外還含有蔗糖、還原糖、膠體及色素等物質，構成了由多種還原劑組成的反應體系（這也是廢糖蜜之所以能浸取錳礦的主要原因），即使通過離子交換樹脂吸附，被樹脂吸附的單糖、膠體、色素等依然具有還原性。因此，不管是廢糖蜜還是離子交換樹脂的沖洗廢水都含有大量的還原性物質。氯氣雖然可以被強氧化劑還原，但其本身也是一種強氧化劑，遇到還原性物質就會被氧化。這也可以解釋為什么在做二氧化錳浸取實驗時，雖然反應條件與法國化學家貝托雷制備氯氣時的反應條件相似，卻不能消除氯離子的原因。②?退一步說，假如廢糖蜜或離子交換樹脂沖洗廢水中的氯離子可以通過氯氣的形式去除，但由于氯是劇毒物，生產中對受壓容器等設備有嚴格要求，要防止氯氣泄漏，空氣中氯氣的允許濃度不大于1ppm。這樣就會大大增加車間、設備等固定資產的投資，而且人為的危險源也會引起各方面的關注。

（3）離子交換樹脂法。離子交換樹脂可以在常溫下有效地去除氯離子，但這種去除方法只是將問題進行了轉換。離子交換樹脂本身吸附的氯離子需要用大量的含酸解析水來洗脫氯離子，洗脫的廢水中不僅含有氯離子，而且還含有大量經離子交換樹脂吸附的糖類與色素，這些糖類與色素不僅降低了廢糖蜜的還原性，也大大增加了洗脫廢水的處理難度。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于在現(xiàn)有技術的基礎上，提供一種氯離子去除效果更好，工藝步驟也不復雜的從用于還原二氧化錳的廢糖蜜中去除氯離子的方法，以使?jié)穹ǘ趸i還原技術能得到更有效的利用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

一種從用于還原二氧化錳的廢糖蜜中去除氯離子的方法，其特征是，其步驟包括：