[發明專利]一種從強酸性溶液中吸附脫除氯的方法

有效

• 申請號: 201811321882.6
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109173340B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 王學文;杜艷蘋;孟鈺麒;王明玉;王懿
• 申請（專利權）人: 中南大學;王懿
• 主分類號: B01D15/00
• 分類號: B01D15/00;B01J20/06;B01J20/34;C01D3/04
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

一種從強酸性溶液中吸附脫除氯的方法，先將含氯溶液與三價銻的氧化物及其水合物接觸，進行一次吸附脫氯，過濾得一次脫氯后液和一次脫氯濾渣。然后往一次脫氯后液中加含五價銻的氧化物及其水合物的物質進行二次脫氯，使其中殘留的銻和氯轉化成五價銻或四價銻的氧化物及其氯氧化物沉淀析出，過濾得二次脫氯后液和二次脫氯濾渣，二次脫氯后液中含Cl0.25g/L，Sb0.03g/L。所得一次脫氯濾渣用堿液再生，二次脫氯濾渣用含氧化劑的堿液再生循環使用。本發明具有脫氯效果好，清潔環保，經濟高效等優點，適合強酸性溶液脫氯的工業應用。

技術領域

本發明涉及一種從強酸性溶液中吸附脫除氯的方法，屬于冶金及化工領域。

背景技術

氯是一種非金屬化學元素，化學性質活潑，能與大多數的金屬元素結合形成化合物，且大多的氯化物在水中具有良好的溶解性。含氯酸性溶液對金屬設備有腐蝕性，酸性含氯溶液電解產生氯氣，污染環境。此外，高濃度的含氯廢液對生態環境危害嚴重。因此，在廢水凈化過程有必要將其中的氯脫除。從水溶液中脫除氯常用的方法有：化學沉淀法、溶劑萃取法、離子交換法及吸附法等。

化學沉淀法分氯化物沉淀法和氯氧化物沉淀法兩種。氯化物沉淀法，如往溶液中加入Ag⁺，使氯離子以AgCl的形式沉淀析出，或加入硫酸銅后，再加入還原劑使氯離子以CuCl的形式沉淀析出。氯氧化物沉淀法是往含氯溶液中加入金屬氧化物及其水合物，在適當的pH條件下使之轉化為氯氧化物，例如往含氯溶液中加入氫氧化鉍使之轉化成氯氧鉍，脫除溶液中的氯。所得氯化物或氯氧物經氫氧化鈉或碳酸鈉溶液脫氯后返回循環使用，脫氯后液蒸發結晶氯化鈉。化學沉淀法不僅脫氯試劑在使用過程損耗大，如亞銅離子、三價鉍等在酸性溶液中溶解度大，而且脫氯后液蒸發濃縮結晶氯化鈉的能耗很高，工業生產難以接受。

溶劑萃取法是先將含氯溶液的pH值調節至6～8，再通過溶劑萃取將溶液中的氯萃取至有機相，要改變溶液的pH值，這對于多數化工及冶金工藝過程是不容許的。

離子交換法是用陰離子交換樹脂吸附pH值為2～7的溶液中的氯離子，所用樹脂的交換容量只有3-5mg/L，且離子交換過程包括吸附-解吸-再生等工序，工藝過程繁瑣，最終產生的含氯廢水還要蒸發濃縮結晶脫氯加以治理。

吸附法主要是用氧化鉍吸附溶液中的氯，轉化成氯氧鉍，但氯氧鉍沉淀的pH區間窄，pH＝2.0-5.0，pH低于2.0鉍的損失嚴重，pH高于5.0氯的吸附率顯著降低。

現有的這些方法只能從中性或弱酸性的溶液中脫除氯，對于強酸性溶液中氯的脫除都無能為力。雖然三價銻在強酸性溶液中能與氯形成氯氧銻，但氯氧銻在強酸性溶液中的溶解度較大，用三價銻的氧化物及其水合物去吸附強酸性溶液中的氯，氯的脫除效果差，銻的損失大，吸附后液中Cl^-離子濃度通常是1g/L，且其中Sb的濃度0.3g/L，而實際應用過程一般要求溶液中殘留的Cl^-離子濃度0.25g/L。此外，當溶液的pH0.1，氯氧銻就難以在其中形成。因此，長期以來幾乎無人采用銻的氧化物及其水合物去脫除溶液中的氯。

發明內容

本發明的目的在于提供一種脫氯效果好，清潔環保，經濟高效的從強酸性溶液中吸附脫除氯的方法。

本發明一種從強酸性溶液中吸附脫除氯的方法，包括下述步驟：

步驟一：一次吸附脫氯

用三價銻的氧化物及其水合物作為一次吸附脫氯劑，吸附強酸性溶液中的氯，過濾得一次脫氯后液和一次脫氯濾渣；

步驟二：二次吸附脫氯

用含五價銻的氧化物及其水合物的物質作為二次吸附脫氯劑，將二次吸附脫氯劑加入一次脫氯后液中，過濾得二次脫氯后液和二次脫氯濾渣。

含五價銻的氧化物及其水合物的物質是指五價銻的氧化物及其水合物或五價銻的氧化物及其水合物與四價銻的的氧化物及其水合物的混合物。