[發明專利]一種含氟硝酸回收利用的方法有效
| 申請號: | 202010930063.2 | 申請日: | 2020-09-07 |
| 公開(公告)號: | CN112079340B | 公開(公告)日: | 2022-04-12 |
| 發明(設計)人: | 劉秋月;陳琪;郎超 | 申請(專利權)人: | 盛隆資源再生(無錫)有限公司 |
| 主分類號: | C01B21/46 | 分類號: | C01B21/46;C01B33/10;C01F11/22;C01F7/74 |
| 代理公司: | 北京品源專利代理有限公司 11332 | 代理人: | 鞏克棟 |
| 地址: | 214000 江蘇省無錫市無*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 硝酸 回收 利用 方法 | ||
1.一種含氟硝酸回收利用的方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟:
(1)混合除氟劑與含氟硝酸,充分反應后進行固液分離,得到氟硅酸鹽與低氟硝酸;所述含氟硝酸由硝酸、氫氟酸、醋酸與水組成;所述除氟劑包括二氧化硅與硝酸鹽的組合;
(2)混合鈣鹽與步驟(1)所得低氟硝酸,充分反應后進行固液分離,得到氟化鈣與除氟硝酸;所述鈣鹽包括碳酸鈣、硝酸鈣或氧化鈣中的任意一種或至少兩種的組合;
(3)混合遮蔽劑、催化劑與步驟(2)所得除氟硝酸,50-60℃加熱至反應完全,得到脫碳液與含氮氣體;所述遮蔽劑為鋁酸鈉和/或硝酸鋁;所述催化劑為S-1全硅分子篩;
(4)濃縮步驟(3)所得脫碳液,得到硝酸與剩余母液;所述濃縮的溫度為90-100℃,真空度為-0.02MPa至-0.09MPa;
(5)中和步驟(4)所得剩余母液,中和后所得液體再次進行濃縮,所得硝酸鹽回用于步驟(1);所述中和的終點為使步驟(4)所得剩余母液的pH值為5-6.5;所述濃縮的溫度為90-100℃,真空度為-0.02MPa至-0.09MPa。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)所述含氟硝酸中的H+濃度為5-10mol/L。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)所述含氟硝酸中,硝酸的質量分數為28-40wt%,氫氟酸的質量分數為0.5-5wt%,醋酸的質量分數為1-5wt%,余量為水。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述硝酸鹽包括硝酸鈉或硝酸鉀。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述除氟劑中二氧化硅的加入量與含氟硝酸中氫氟酸的摩爾比為(0.8-1):1。
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于,所述除氟劑中硝酸鹽的加入量與含氟硝酸中氫氟酸的摩爾比為(1-1.1):1。
7.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(2)所述鈣鹽的加入量與步驟(1)所述低氟硝酸中氫氟酸的摩爾比為(0.8-1):2。
8.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述遮蔽劑的加入量為步驟(2)所得除氟硝酸質量的0.5-2%。
9.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述催化劑的加入量為步驟(2)所得除氟硝酸質量的0.1-0.2%。
10.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(3)所述含氮氣體由二氧化碳和二氧化氮組成。
11.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(4)所得硝酸的質量分數為20-35wt%。
12.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(5)所述中和所用中和劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
13.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(5)還包括利用中和所得鋁泥制備硫酸鋁的步驟:混合硫酸與中和所得鋁泥,70-80℃下加熱溶解得到pH值為2-3的硫酸鋁溶液。
14.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法還包括對步驟(3)產生的含氮氣體進行吸收的步驟:使用氮氧化物吸收劑將含氮氣體中的二氧化氮轉化為氮氣。
15.根據權利要求14所述的方法,其特征在于,所述氮氧化物吸收劑為硫脲和/或尿素。
16.一種如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟:
(1)混合除氟劑與含氟硝酸,充分反應后進行固液分離,得到氟硅酸鹽與低氟硝酸;所述除氟劑包括二氧化硅與硝酸鹽;所述含氟硝酸由28-40wt%的硝酸、0.5-5wt%的氫氟酸以及1-5wt%的醋酸組成,余量為水;
(2)混合鈣鹽與步驟(1)所得低氟硝酸,充分反應后進行固液分離,得到氟化鈣與除氟硝酸;所述鈣鹽的加入量與步驟(1)所述低氟硝酸中氫氟酸的摩爾比為(0.8-1):2;
(3)混合遮蔽劑、催化劑與步驟(2)所得除氟硝酸,加熱至50-60℃,直至反應完全,得到脫碳液與含氮氣體;所述遮蔽劑為鋁酸鈉和/或硝酸鋁,遮蔽劑的加入量為除氟硝酸質量的0.5-2%;所述催化劑為S-1全硅分子篩,催化劑可增強硝酸氧化性,催化劑的加入量為除氟硝酸質量的0.1-0.2%;所述含氮氣體由二氧化碳和二氧化氮組成,使用硫脲和/或尿素將含氮氣體中的二氧化氮轉化為氮氣;
(4)90-100℃、真空度為-0.02MPa至-0.09MPa的條件下濃縮步驟(3)所得脫碳液,得到質量分數為20-35wt%的硝酸與剩余母液;
(5)使用氫氧化鈉或氫氧化鉀中和步驟(4)所得剩余母液至pH值為5-6.5,中和所得液體再次進行濃縮,濃縮的溫度為90-100℃,真空度為-0.02MPa至-0.09MPa,濃縮所得硝酸鹽回用于步驟(1);中和所得鋁泥用于制備硫酸鋁。
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