[發(fā)明專利]從堿式碳酸鎳生產(chǎn)廢液中回收試劑級無水硫酸鈉的方法

有效

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• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN102502715A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 李明;譚澤;陳漢昭;黃司平;黃永潤;周一朗;陳旭波
• 申請（專利權）人: 廣東光華科技股份有限公司
• 主分類號: C01D5/00
• 分類號: C01D5/00
• 代理公司: 汕頭市高科專利事務所 44103
• 代理人: 唐瑞玉

技術領域

本發(fā)明涉及一種無水硫酸鈉的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種從堿式碳酸鎳生產(chǎn)廢液中回收無水硫酸鈉的方法，更具體是涉及一種由硫酸鎳溶液與堿金屬碳酸鹽溶液生產(chǎn)堿式碳酸鎳過程中產(chǎn)生的廢液回收試劑級無水硫酸鈉的方法。

背景技術

無水硫酸鈉俗稱元明粉，無水芒硝，是無機鹽工業(yè)大宗產(chǎn)品之一。無水硫酸鈉呈白色均勻細顆粒或粉末狀，相對密度2.68、熔點884℃，241℃轉變?yōu)榱叫徒Y晶；無水硫酸鈉溶于水、甘油，不溶于乙醇，暴露于空氣中易吸濕成為含水硫酸鈉。無水硫酸鈉主要用作合成洗滌劑的填充料、造紙工業(yè)的蒸煮劑、醫(yī)藥工業(yè)的緩瀉劑等，還被玻璃工業(yè)用以替代純堿、化學工業(yè)用以制造硫化鈉和硅酸鈉及其他化工產(chǎn)品原料、紡織工業(yè)用以調(diào)配維尼綸紡絲凝固浴等，在有色冶金和皮革等方面也有應用，用途十分廣泛。

無水硫酸鈉主要制法有：真空蒸發(fā)法，鈣芒硝法，轉化法和人造絲副產(chǎn)法。這些方法有的工藝復雜、成本高，有的雜質(zhì)不易除去、產(chǎn)品色澤差、回收率低。隨著無水硫酸鈉用途的不斷擴展，開發(fā)一種全新的、操作簡單且低成本的無水硫酸鈉制備方法已成為本領域技術開發(fā)的熱點。

堿式碳酸鎳是一種合成鎳鹽的原料，其生產(chǎn)方法一般由硫酸鎳溶液與碳酸鈉和碳酸銨混合溶液反應制得。在堿式碳酸鎳生產(chǎn)過程中，每公斤產(chǎn)品大約會產(chǎn)生4.5升廢液，該廢液呈微堿性，pH值約為8-9，廢液中除含有大量硫酸鈉外，還含有殘留的鎳離子、磷酸鹽、碳酸鹽和氨鹽等雜質(zhì)。如果將這種廢液直接排放，不僅污染水源，破環(huán)生態(tài)環(huán)境，而且會造成資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種從堿式碳酸鎳生產(chǎn)廢液中回收試劑級無水硫酸鈉的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明從堿式碳酸鎳生產(chǎn)廢液中回收試劑級無水硫酸鈉的方法，依次包括如下步驟：

（1）將收集到的堿式碳酸鎳生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢液，取樣檢測每升廢液中磷酸鹽和碳酸鹽的含量；

（2）鎳的回收：取一定量的廢液，邊攪拌邊加入氫氧化鈉至廢液的pH值為9-10，過濾，濾渣回收，濾液備用；

（3）氨的除去：將步驟（2）得到的濾液，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)其pH值為12以上，煮沸1.0－1.5小時，備用；

（4）磷酸根、碳酸根離子的除去：在步驟（3）得到的溶液中加入氫氧化鈣，攪拌并加熱至微沸，加入適量活性炭過濾得到清液，氫氧化鈣的加入量以與廢液中磷酸鹽和碳酸鹽的總量等摩爾比計算并至少過量20％加入；

（5）剩余氫氧化鈣的除去：將步驟（4）得到的清液用適量的濃硫酸調(diào)節(jié)其pH值為7-8，加入碳酸鈉，攪拌加熱至溶解完全，繼續(xù)攪拌并煮沸1.0-2.0小時，過濾得到清液，碳酸鈉的加入量以與步驟（4）中反應剩余氫氧化鈣的量等摩爾比并至少過量50%計算；

（6）無水硫酸鈉濃縮結晶：將步驟（5）得到的清液，用濃硫酸調(diào)節(jié)清夜的pH值為5-6，加熱濃縮至大部分結晶析出，趁熱過濾，樣品干燥得到無水硫酸鈉產(chǎn)品。

為使無水硫酸鈉獲得更好的收得率，上述步驟（6）趁熱過濾得到的濾液與步驟(5)中過濾得到的清液合并，再經(jīng)步驟（6）進行處理。

為了使生成的膠凝狀氫氧化鎳更好沉淀，上述步驟（2）的廢液在過濾前先在室溫條件下攪拌0.5－1.0小時。

由于磷酸鈣、碳酸鈣的溶解度遠小于氫氧化鈣的溶解度，為了提高氫氧化鈣的溶解度，使其與磷酸鹽、碳酸鹽充分反應，以便更好除去磷酸和碳酸鹽，上述步驟（4）在加入活性炭之前保持攪拌和微沸2.0-3.0小時。

為了使過量的氫氧化鈣和碳酸鈉生成的少量碳酸鈣能更好凝聚，上述步驟（5）在過濾前加入適量活性炭助濾。

上述步驟（6）樣品的干燥溫度為105-115℃、干燥時間為3.0-5.0小時。

為避免引入其他雜質(zhì)，上述步驟（2）、（3）加入的氫氧化鈉，步驟（4）加入的氫氧化鈣，步驟（5）加入的碳酸鈉，步驟（5）、（6）加入的濃硫酸應為試劑級。