[發(fā)明專利]一種從含溴冶煉煙灰中回收溴鹽的方法

有效

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• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN109095496B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設計）人: 潘德安;吳玉鋒
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: C22B7/02
• 分類號: C22B7/02;C01G9/06;C01D3/10;C01G21/20;C22B19/30;C22B13/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

一種從含溴冶煉煙灰中回收溴鹽的方法，屬于煙灰全濕法回收溴鹽及鉛鋅有價元素領域，特別涉及含溴冶煉煙灰采用亞熔鹽法對溴鹽高效分離回收和鉛鋅的轉化分離。主要包括亞熔鹽浸出、清洗、工業(yè)硫酸分步調pH分離提取鉛和鋅、膜分離濃縮回用清水、溴鹽蒸發(fā)結晶回收粗溴鹽等步驟。與傳統煙灰焙燒回收工藝相比，本發(fā)明采用了氫氧化鈉亞熔鹽浸出和膜分離濃縮技術，大大降低反應溫度和尾液排放，具有很好節(jié)能減排的效果。

技術領域

本發(fā)明涉及溴的全濕法高效分離回收領域，特別涉及線路板焚燒煙灰兩步法溴鹽高效分離及鉛鋅回收的方法。

背景技術

回收利用廢舊電子電氣設備是人類面臨的一大挑戰(zhàn)。溴化阻燃劑在塑膠及紡織品上的防火效果很好，是主要的化學阻燃劑之一。因此，廢舊電子電器有相當一部分是用溴系阻燃塑料制備的，這類塑料能否安全地回收利用已成了人們關注的環(huán)保焦點之一。溴系阻燃塑料目前可采用的回收方法有:1掩埋；2機械回收；3焚燒而不回收能量；4焚燒以回收能量；5焚燒或裂解以回收溴或氫溴酸。由溴系阻燃塑料回收溴或氫溴酸時，可采用幾種工藝:1與城市固體垃圾共焚燒法；2裂解/氣化法；3銅冶煉法。隨著銅協同冶煉技術和裝備的發(fā)展，銅冶煉法協同處置溴系阻燃塑料已經成為發(fā)展方向。含溴化阻燃劑的有機物進行焚燒或者協同冶煉，將產生大量含溴冶煉煙灰，其中主要成分是溴化鈉。溴化鈉是重要的溴鹽，主要應用于感光膠片、醫(yī)藥(鎮(zhèn)靜劑)、農藥、香料、染料等工業(yè)。同時，溴化鈉溶于水、低毒，有刺激性，屬于危險品。因此，冶煉煙灰中的含溴物質既有極高的資源型，同時具有一定的環(huán)境風險，必須合理回收。

由于含溴冶煉煙灰中含有溴化亞銅等物質，阻礙溴的分離，傳統堿浸工藝無法有效回收溴。中科院過程工程研究所張懿等人，通過研究對比常規(guī)電解質溶液和熔鹽介質之間在流體力學、熱力學、化學動力學這些方面的共同點與差異點，提出了一種介于熔鹽和常規(guī)電解質之間的高濃度電解質溶液，針對釩渣提釩的研究首次提出了亞熔鹽回收技術。這種高濃度堿金屬離子化介質溶液能夠提供高化學活性和高活度負氧離子，被稱作亞熔鹽非常規(guī)介質。該介質具有蒸汽壓低、沸點高、流動性好等優(yōu)良物化性質和高OH-活度系數、高化學反應活性、分離功能可調等優(yōu)良反應分離特性。基于以上所述優(yōu)越特性，可以實現接100％浸出率，同時對外零排放污染。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的主要解決含溴冶煉煙灰中溴鹽高效分離回收、鉛鋅高效轉化分離，具有顯著的節(jié)能減排效果。

本發(fā)明所述的一種從含溴冶煉煙灰中回收溴鹽的方法按照如下步驟進行：

(1)亞熔鹽浸出：將含溴冶煉煙灰與氫氧化鈉在氫氧化鈉體系中進行亞熔鹽浸出，其中含溴冶煉煙灰:氫氧化鈉體系固液比為1:20～1:40公斤/升，氫氧化鈉體系為質量濃度為25～45％的氫氧化鈉溶液，浸出溫度為140～200℃，浸出時間為2～4小時，得到浸出液和浸出渣；

(2)清洗：將步驟(1)得到的浸出渣進行清洗，其中浸出渣:水固液比為1:5～1:10公斤/升，水為室溫，得到清洗液和清洗渣，清洗渣集中處理；

(3)分鉛鋅：將步驟(1)得到的浸出液與步驟(2)得到的清洗液合并，得到合并液，其中浸出液與清洗液的體積比為1:3～3:1，向混合液中加入質量濃度為98％工業(yè)濃硫酸，直到合并液pH到6.5～8，過濾得到分鉛鋅渣和分鉛鋅液；

(4)膜分離濃縮：將步驟(3)得到的分鉛鋅液采用反滲透膜進行分離濃縮，得到濃縮液和清水，清水返回清洗工序；

(5)溴鹽蒸發(fā)結晶：將步驟(4)得到的濃縮液進行蒸發(fā)結晶，得到粗溴鹽；

(6)分鉛：將步驟(3)得到的分鉛鋅渣與水進行混合，分鉛鋅渣與水的固液比1:1～1:2公斤/升，攪拌并加入質量濃度為98％工業(yè)濃硫酸，直到溶液pH到4.5～6，過濾得到硫酸鉛和分鉛液；

(7)鋅蒸發(fā)結晶：將步驟(6)得到的分鉛液進行蒸發(fā)結晶，得到粗硫酸鋅。