[發明專利]從堿式碳酸銅生產廢液中回收試劑級無水硫酸鈉的方法

有效

• 申請號: 201210440407.7
• 申請日: 2012-11-07
• 公開（公告）號: CN102897802A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 譚澤;李明;黃永潤;黃司平;王玨
• 申請（專利權）人: 廣東光華科技股份有限公司
• 主分類號: C01D5/16
• 分類號: C01D5/16;C01D5/18
• 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

本發明涉及一種無水硫酸鈉的生產方法，尤其涉及一種從堿式碳酸銅生產廢液中回收無水硫酸鈉的方法，更具體是涉及一種由硫酸銅溶液與堿金屬碳酸鹽溶液生產堿式碳酸銅過程中產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，是無機鹽工業大宗產品之一。無水硫酸鈉呈白色均勻細顆粒或粉末狀，主要用作合成洗滌劑的填充料、造紙工業的蒸煮劑、醫藥工業的緩瀉劑等；無水硫酸鈉主要制法有：真空蒸發法，鈣芒硝法，轉化法和人造絲副產法，這些方法有的工藝復雜、成本高，有的雜質不易除去、產品色澤差、回收率低，因而尋找一種全新的、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的熱點。?

堿式碳酸銅是一種合成銅鹽及氧化銅的原料，其生產方法一般由硫酸銅溶液與碳酸鈉溶液反應制得。在堿式碳酸銅生產過程中，每公斤產品大約會產生8升廢液，該廢液呈微堿性，pH值約為8-9，廢液中含有大量硫酸鈉，含量約為160g/L-200g/L，如果能對這些硫酸鈉進行回收，則不僅能避免直接排放造成的資源浪費和環境污染，而且能為無水硫酸鈉提供一種低成本的制備方法。由于廢液中除含硫酸鈉外，還含有殘留的銅及其它重金屬、以及磷酸根離子和氯離子等雜質，因而如何有效去除這些雜質，是能否得到高純度無水硫酸鈉的關鍵。?

發明內容

為解決以上存在的問題，本發明的目的是提供一種從堿式碳酸銅生產廢液中回收試劑級無水硫酸鈉的方法。?

為實現上述目的，本發明從堿式碳酸銅生產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銅生產過程中產生的廢液，取樣檢測每升廢液中銅離子、磷酸根離子和氯離子的含量；

（2）銅及其他重金屬離子的除去：取一定量的廢液，室溫下邊攪拌邊加入硫化鈉，過濾得濾渣和濾清液，硫化鈉的加入量是廢液中銅離子量的1-2倍；

（3）過量硫離子的除去：在步驟（2）得到的濾清液中，加入雙氧水，微熱至60-70℃，保溫備用，雙氧水的加入量是步驟（2）中硫化鈉的加入量與廢液中銅離子量之差的1-4倍；

（4）磷酸根離子的除去：將步驟（3）得到的溶液，用濃硫酸調節其pH值為6-8，再加入一定量的硫酸鋁，攪拌并加熱至微沸，保溫后加入適量活性炭吸附，過濾得到濾清液，硫酸鋁的加入量是廢液中磷酸根離子量的2－5倍；?

（5）無水硫酸鈉濃縮結晶：將步驟（4）得到的濾清液，用濃硫酸調節其pH值為5-8，加熱濃縮至大部分結晶析出，趁熱過濾并用熱水淋洗，干燥得到無水硫酸鈉；

?????????上述廢液是由硫酸銅溶液與堿金屬碳酸鹽溶液生產堿式碳酸銅過程中產生的廢液，廢液中各雜質的含量和各步驟中輔料的加入量以摩爾數計。

上述步驟（5）中，產品的干燥溫度為105-115℃、干燥時間為3.0-5.0小時。?

為了避免引入新的雜質，上述步驟（3）加入的雙氧水和步驟（4）、（5）加入的濃硫酸均為試劑級。?

為了減少對環境的污染，而且對有價金屬進行回收，使資源得到循環利用，上述步驟（2）過濾得到的濾渣送回銅廢料浸出車間進行銅的回收。?

為了使硫化鈉與銅及其他重金屬離子的反應更加徹底，上述步驟（2）在硫化鈉加入后繼續攪拌0.5-1.0小時。?

為了使過量的硫離子盡可能氧化為單質硫，上述步驟（3）的保溫時間為1.0-2.0小時。?

為了使絮狀沉淀更好吸附磷酸鹽，上述步驟（4）的保溫時間為1.0-3.0小時，且保持繼續攪拌和微沸。?

為了使氯離子的除去更加徹底，同時又不浪費水資源，上述步驟（5）中熱水的用量相當于結晶體重量的1%-5%。?

為了提高產品的收得率，上述步驟（5）結晶得到的母液并入步驟（4）得到的清液中再進行濃縮結晶。?

本發明從堿式碳酸銅生產廢液中回收試劑級無水硫酸鈉的方法，由于廢液中含有少量的銅及其它微量金屬雜質，首先加入過量硫化鈉使廢液中的銅及其它微量金屬雜質形成沉淀除去，過量的硫離子則采用雙氧水氧化為單質硫；而由于廢液中磷酸鹽含量較低，每升只有20-50?mg，故通過采用硫酸鋁來去除磷酸鹽，是利用硫酸鋁在和廢液中的磷酸根反應生成磷酸鋁沉淀的同時，金屬鋁離子在廢液中水解也可得到氫氧化鋁絮狀沉淀，這種絮狀沉淀可以有效吸附磷酸鹽和單質硫，使磷酸根離子和過量硫離子得到更加徹底的除去，從而達到產品的指標要求；最后采用試劑級濃硫酸調節濾液的pH值，可以使產品符合其酸堿度要求，并且不會引入新的離子，而用少量的熱水淋洗結晶體，可以有效除去氯離子雜質。?