[發明專利]一種硝酸鹽溶液的處理方法

有效

• 申請號: 201610644357.2
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN106145061B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 杜金林;胡兆敏;李明
• 申請（專利權）人: 四川中科貝特納米科技有限公司
• 主分類號: C01B17/96
• 分類號: C01B17/96;C01B21/24;C01B21/36
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產權代理事務所(普通合伙)51237
• 代理人: 李華,溫黎娟

技術領域

本發明涉及溶液處理方法，具體涉及一種硝酸鹽溶液的處理方法

背景技術

世界范圍內地下水硝酸鹽的污染已越來越嚴重。隨著我國經濟的發展，鋼鐵行業及有色金屬行業生產造成的環境污染日益嚴峻，特別是有色金屬行業其生產中需要用到硝酸，生產工藝使用的原材料以及水的利用等都將影響所產生廢水中硝酸鹽和亞硝酸鹽的濃度。對含硝酸鹽和亞硝酸鹽的廢水處理技術的研究表明，只有用化學法才能夠達到對硝酸鹽和亞硝酸鹽中的硝酸根離子較高的去除率。選擇何種方法處理工業廢水中的硝酸鹽主要取決于廢水的特性、處理要求以及經濟性。

目前，除去水中硝酸根或亞硝酸根的方法主要有：離子交換法、反滲透法、電滲析法、生物脫氮法、化學還原法。其中，離子交換、反滲透、電滲析屬于物理方法，其局限性是沒有把硝酸根或亞硝酸根徹底的除去，而且產生了大量的廢水，這些廢水仍然需要進一步的處理。生物脫氮法的缺點是周期長，容易產生大量的污泥廢棄物，不適用于工業生產上脫硝。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種成本低，反應條件簡單并且產物可以回收利用的一種硝酸鹽溶液的處理方法。

為解決以上技術問題，本發明提供的技術方案是一種硝酸鹽溶液的處理方法，其特征在于，所述方法包括：將單質硫與硝酸鹽溶液混合，得到混合溶液；在第一條件下使所述混合溶液發生還原反應，形成硫酸鹽溶液及一氧化氮和二氧化氮。

在本發明中，所述還原反應在本領域技術人員公知的反應釜內進行，優選為電加熱反應釜、導熱油循環加熱反應釜、碳鋼反應釜、不銹鋼反應釜、搪瓷反應釜以及鋼襯反應釜中的一種。更優選為電加熱碳鋼反應釜。

優選的，所述第一條件為加熱所述混合溶液使其溫度在80～150℃范圍內。

優選的，所述第一條件還包括向反應釜內通入氧氣提高反應釜內壓力使所述還原反應在壓力為0.3～0.6MPa條件下進行。

由于單質硫難溶于水，所以該反應要在一定壓力下加熱到一定程度的情況下才能進行，當溶液溫度達到80℃時，壓力達到0.6MPa時反應開始進行，反應過程中，溫度控制在80～150℃，持續加熱，反應可持續進行。

優選的，所述硝酸鹽溶液與所述單質硫的質量比為(30～40)：1。

單質硫的質量可以適當增加5％以保證單質硫與硝酸鹽能夠反應完全，使硝酸根還原更加徹底。

優選的，所述硝酸鹽溶液的濃度為20～40％。

更優選的，所述硝酸鹽溶液的濃度為30％。

優選的，所述硝酸鹽溶液為硝酸銀溶液、硝酸鉛溶液、硝酸鉀溶液、硝酸銅溶液、硝酸鋅溶液、硝酸鎳溶液中的任意一種。

更優選的，所述硝酸鹽溶液為硝酸銀溶液。

在本發明中，單質硫與硝酸銀發生如下反應：

2AgNO₃+S→Ag₂SO₄+2NO↑

由于反應釜內有氧氣，因此生成的NO會有一部分與氧氣發生如下反應：

2NO+O₂→2NO₂

因此，本發明所提供的方法所得到的反應產物只有硫酸鹽，一氧化氮和二氧化氮。一氧化氮和二氧化氮可以進行回收再利用。

本申請與現有技術相比，其詳細說明如下：

(1)本發明所提供的方法所需的原料為單質硫，單質硫價格便宜，反應消耗量少，大批量化處理生產成本低。

(2)本發明所提供的方法所需要的設備簡單，化學反應簡單，反應時間短，產物簡單，不生成其他多余雜質，并且產物可以回收利用，節省能源。

(3)本發明提供的方法反應易于控制，在開始時通入氧氣保持反應釜內一定的壓力，然后持續加熱反應就能持續進行。

綜上所述，本發明通過用單質硫還原硝酸根的方法減少了還原硝酸根溶液所需的反應時間，降低了反應成本，并且反應產物可以回收利用，節約了資源。

具體實施方式

為了使本領域的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特征和優點而不是對本發明專利要求的限制。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

一種硝酸鹽溶液的處理方法，所述方法為在將單質硫與硝酸鹽溶液混合，控制壓力在0.3～0.6MPa，加熱溶液并攪拌，得到反應產物。