[發明專利]一種采用光催化流化床脫除含氯硫酸溶液中氯離子的方法

有效

• 申請號: 201811025672.2
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN110872716B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 范川林;朱慶山;楊海濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C25C1/16
• 分類號: C25C1/16;C25C7/06;C22B19/20;C22B3/08;C01B11/06
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;張紅生

本發明公開了一種采用光催化流化床脫除含氯硫酸溶液中氯離子的方法，所述方法包括光催化流化床脫氯工序、深度脫氯工序、石灰乳吸收工序、氫氧化鈉溶液吸收工序，具體地，含氯硫酸溶液送光催化流化床脫氯工序，在紫外線的作用下，實現高效光催化，得到富氯氣體和脫氯硫酸溶液；富氯氣體送石灰乳吸收工序，吸收大部分氯氣，得到漂白粉產品，剩余的部分含氯氣體送氫氧化鈉溶液吸收工序；脫氯硫酸溶液送深度脫氯工序，在添加劑的作用下，得到合格硫酸溶液，產生的微氯氣體送氫氧化鈉溶液吸收工序；含氯氣體和微氯氣體經過氫氧化鈉溶液的吸收，得到漂白液產品，剩余的無害尾氣排空。本方法具有流程短，能耗低，環境友好等優點。

技術領域

本發明屬于冶金、化工、環保領域，特別涉及一種采用光催化流化床脫除含氯硫酸溶液中氯離子的方法。

背景技術

在工業生產中含氯硫酸溶液是一種常見的溶液體系，廣泛存在于冶金化工行業，尤其是有色金屬的濕法冶金領域，以濕法煉鋅為例，電解液中的氯離子濃度過高，會嚴重加劇系統設備的腐蝕，降低陽極板使用壽命，增加生產成本，溢出的含氯酸霧進入空氣中嚴重影響生產環境。因此，研究開發從硫酸溶液體系中脫除氯離子的技術具有重要的生產和環保價值。

濕法煉鋅電解液中的氯離子要求低于100mg/L，但是隨著硫化鋅精礦的大量消耗，含氯高的低品位氧化鋅精礦、氧化鋅煙塵、鋅浮渣等原料，加入到冶金流程中，導致電解液中氯離子的濃度大幅度上升，高達700～900mg/L，短時間甚至超過2000mg/L。高濃度的氯離子將急劇降低系統設備的使用壽命。為了脫除含氯硫酸溶液中的氯離子，研究人員進行了大量的研究與技術開發。中國專利CN200710035354.X公開了一種銅渣除氯的方法，生成氯化亞銅沉淀，除去硫酸鋅溶液中的氯。此方法成本相對低廉，但是會產生含氯銅渣，需要進一步的處理，而且銅渣的活性一般較低，使用前需要活化。中國專利CN201710701509.2公開了一種采用氧化鉍脫氯的方法，將氧化鉍加入到浸出液中，得到氯氧化鉍沉淀，從而實現氯離子的脫除。但是操作過程中需要蒸汽加熱，能耗較高，而且引入鉍鹽、增加除雜壓力，產生的含氯尾渣仍需要處理。中國專利CN201310013252.3公開了一種采用萃取脫除氯離子的方法，用三烷基叔胺、正辛醇和260#磺化煤油組成萃取有機相脫除氯離子，得到符合要求的電解液。該工藝的缺點是萃取時會產生乳化問題，使得電解液電流效率下降，需使用活性炭對有機物進行吸附，增加企業活性炭再生能耗。中國專利CN200910042770.1公開了一種離子交換的方法脫除電解液中的氯離子。該方法具有流程短，操作簡便，運行成本低等優點，但吸附后的樹脂再生需耗費大量的水，且再生液處理難度大，增加企業成本。中國專利CN201710230663.6公開了一種臭氧氧化除氯的方法，采用臭氧發生器制備臭氧，將臭氧通入電解液中氧化脫除氯離子。該方法簡單容易操作，但是未充分反應的臭氧如果得不到合理的吸收與利用，將會污染車間工作環境和大氣。中國專利CN201610392863.7公開了一種三維電極電吸附去除硫酸體系氯離子的方法，采用活性炭顆粒作為陽極，并控制1.0V＜陽極極化電位≤1.5V，采用電吸附的方法脫除氯離子。該方法設備簡單，沒有引入新的化學試劑，活性炭價格也較低廉。但是存在活性炭吸附量比較低的問題，需要大量的活性炭，而且活性炭的再生同樣增加操作流程復雜性及成本。

綜上所述，現有的脫除含氯硫酸溶液中氯離子的方法存在各種各樣的問題。化學沉淀法使用較為廣泛，但是會引入新的化學試劑，并產生含氯固廢，帶來新的問題。臭氧氧化工藝雖然不產生固廢，但是殘余的臭氧將帶來新的污染。離子交換存在水膨脹的問題。電吸附存在吸收量低的問題。因此，通過工藝技術創新，開發高效的脫除含氯硫酸溶液中氯離子的方法具有重要意義。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提出了一種采用流化床電極脫除含氯硫酸溶液中氯離子的方法。本方法具有流程短，能耗低，環境友好等優點。

為達到上述目的，本發明采用了如下的技術方案：