CN101671087B - 一种从次硝酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种由硝酸铋溶液与氢氧化钠溶液进行碱解生产次硝酸铋过程中产生的废液回收试剂级硝酸钠的方法，该方法是向废液加入与废液中亚硝酸钠等摩尔比并过量5-8％的硝酸铵，加热微沸去除亚硝酸盐杂质，再加入碳酸钠调节废液的pH值为9-10，保温除去重金属杂质，然后用硝酸调节滤液的pH值为4-6后，浓缩析晶得到试剂级硝酸钠。本发明回收硝酸钠的方法，操作简单，工艺条件温和，能有效地除去废液中的各种杂质，综合回收率达到75-85％，得到的产品经检验符合GB/T636-1992化学试剂分析纯的标准。本发明通过对废液的处理综合利用，回收了试剂级硝酸钠，达到节能减排、减少环境污染和降低生产成本的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种硝酸钠的生产方法，尤其涉及一种从次硝酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠的方法，更具体是涉及一种由硝酸铋溶液与氢氧化钠溶液进行碱解生产次硝酸铋过程中产生的废液回收试剂级硝酸钠的方法。
背景技术
硝酸钠是一种无色透明结晶、白色颗粒或粉末，无臭，味成微苦，在潮湿空气中略吸湿，易溶于水，微溶于乙醇、甲醇和甘油。硝酸钠的熔点306.8℃，加热到380℃时，分解为亚硝酸钠和氧气。硝酸钠是一种强氧化剂，也是一种重要的化工原料和分析试剂，主要用于制造玻璃、染料、药物、火药以及食品保藏，也用于土壤、化肥分析等。
目前，国内外硝酸钠的生产方法归纳起来主要有：中和法、吸收法、复分解法等。中和法采用硝酸和纯碱为原料，操作简单，但成本昂贵，工业上很少采用；吸收法采用纯碱溶液吸收硝酸尾气中的氮氧化物而得，此法利用废气，资源综合利用，可以减少环境污染，为国内外普遍采用，但需依托硝酸厂而建；复分解法有硝酸钙-硫酸钠复分解法、硝酸铵-碳酸氢钠复分解法、硼酸钠-硝酸复分解法等，其中以硝酸钙-硫酸钠复分解法得到较为广泛应用，此法生产成本低，但常含有较高的硫酸根和钙离子等杂质，产品纯度低。
次硝酸铋是一种胃酸中和及收敛药，其生产方法一般由硝酸铋溶液与氢氧化钠溶液进行碱解而得。在次硝酸铋生产过程中，每公斤产品大约产生2升废液，该废液为酸性，pH值约为1.5-2.0，主要含有大约300-350g/L的硝酸钠，此外，废液中一般还含有亚硝酸钠以及Bi、Pb、Cu等重金属离子杂质。如果将这种废液直接排放，不仅污染水源，破环生态环境，而且会造成资源浪费。
发明内容
为解决以上存在的问题，本发明的目的是提供一种从次硝酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠的方法。
为实现上述目的，本发明的试剂级硝酸钠回收方法，依次包括如下步骤：
(1)将收集到的次硝酸铋生产过程中产生的废液，取样检测每升废液中亚硝酸钠的含量；
(2)亚硝酸钠的除去：取一定量的废液，计算其中亚硝酸钠的总量，往废液中加入硝酸铵，搅拌溶解后加热至微沸，并保持微沸和慢速搅拌2小时以上，硝酸铵的量以与废液中亚硝酸钠的量等摩尔比计算并过量5-8％加入；
(3)重金属离子的除去：在步骤(2)处理过的废液中边搅拌边加入碳酸钠至废液pH值为9-10，煮沸15分钟以上，在60-80℃下保温静置2小时以上，过滤得到清液；
(4)硝酸钠浓缩结晶：将步骤(3)得到的滤液，用硝酸调节其pH为4-6，然后加热浓缩至热溶液比重为1.45-1.50，将浓缩液冷却至室温充分析晶，取结晶离心分离，湿品经干燥，得到硝酸钠产品。
为使硝酸钠获得更好的收得率，上述步骤(4)冷却结晶过程得到的母液和离心过程得到的母液，再经步骤(3)和(4)进行处理。
由于重金属离子形成的碳酸盐或碱式碳酸盐大多呈絮状沉淀，为了使沉淀更好凝聚，过滤更加彻底，上述步骤(3)的废液煮沸后加入适量的活性炭再保温静置。
为了更好除去步骤(3)中过量的碳酸根和使产品的酸碱度符合要求，上述步骤(4)中，滤液的pH优选4.5-5.5。
上述步骤(4)的干燥温度为60-80℃，干燥时间为5-6小时。
为避免引入其他杂质，上述步骤(2)加入的硝酸铵，步骤(3)加入的碳酸钠，步骤(4)加入的硝酸应为分析纯。
本发明的试剂级硝酸钠回收方法，步骤(2)采用硝酸铵除去亚硝酸钠，反应式为：NaNO2+NH4NO3＝NaNO3+N2↑+2H2O，得到的产物是硝酸钠、氮气和水，硝酸钠可以与废液中的硝酸钠一起回收，氮气经煮沸逸出除去，不会对环境造成污染；而步骤(3)在废液中加入碳酸钠，并控制废液的pH值，不仅可使废液所含的Bi、Pb、Cu等重金属离子形成碳酸盐或碱式碳酸盐沉淀经过滤除去，而且可使步骤(2)加入的过量硝酸铵形成硝酸钠和氨气，氨气经煮沸保温后逸出除去；步骤(4)采用硝酸调节滤液的pH值，在除去步骤(3)加入的过量碳酸钠的同时，也使产品硝酸钠符合其酸碱度要求，并且不会引入新的离子。
本发明的试剂级硝酸钠回收方法，操作简单，工艺条件温和，能有效地除去废液中的各种杂质，综合回收率达到75-85％，得到的产品经检验符合GB/T 636-1992化学试剂分析纯标准。本发明通过对废液的处理综合利用，回收了试剂级硝酸钠，达到节能减排、减少环境污染和降低生产成本的目的。
具体实施方式
下面是本发明的具体实施例，这些实施例只是对本发明从次硝酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠生产方法的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围。
实施例1
(1)在收集到的次硝酸铋生产废液中，取样检测硝酸钠和亚硝酸钠含量如下：
硝酸钠：335g/L
亚硝酸钠：0.10g/L
(2)取上述废液900升于1000升不锈钢反应锅中，加入110g AR级NH4NO3(过量5.4％)，搅拌溶解后加热至微沸，并保持微沸和慢速搅拌2小时，使亚硝酸盐充分分解除去；
(3)将经过上述处理过的废液，在搅拌下小心加入AR级无水碳酸钠至废液pH值为9.0-9.5，加热煮沸15分钟，然后加入适量活性炭，搅匀后在60-70℃下保温静置2小时，过滤得到清液；
(4)上述滤液在搅拌下小心加入AR级硝酸调节pH值为4.5-5.5，然后分次加入500升不锈钢浓缩锅中加热浓缩至热溶液比重为1.46-1.48，将浓缩液置于塑料盆中冷却结晶，浓缩液冷却至室温使充分析晶，取结晶离心甩干，湿品在60-70℃下干燥5小时，得到硝酸钠产品165kg；
(5)将结晶后的母液和离心过程得到的母液合并，再经步骤(3)-(4)进行处理，可再得到硝酸钠产品70kg，总共回收硝酸钠产品235kg，综合回收率为78％。
产品经检验符合GB/T 636-1992化学试剂分析纯标准。
实施例2
(1)在收集到的次硝酸铋生产废液中，取样检测硝酸钠和亚硝酸钠含量如下：
硝酸钠：325g/L
亚硝酸钠：0.12g/L
(2)取上述废液900升于1000升不锈钢反应锅中，加入115g AR级NH4NO3(过量6.5％)搅拌溶解后加热至微沸，并保持微沸和慢速搅拌2.5小时，使亚硝酸盐充分分解除去；
(3)将经过上述处理过的废液，在搅拌下小心加入AR级无水碳酸钠至废液pH值为9.5-10.0，加热煮沸20分钟，然后加入适量活性炭，搅匀后在60-70℃下保温静置3小时，过滤得到清液；
(4)上述滤液在搅拌下小心加入AR级硝酸调节pH值为4.5-5.5，然后分次加入500升不锈钢浓缩锅中加热浓缩至热溶液比重为1.48-1.50，将浓缩液置于塑料盆中冷却结晶，浓缩液冷却至室温使充分析晶，取结晶离心甩干，湿品在70-80℃下干燥6小时，得到硝酸钠产品170kg；
(5)将结晶后的母液和离心过程得到的母液合并，再经步骤(3)-(4)进行处理，可再得到硝酸钠产品73kg，总共回收硝酸钠产品243kg，综合回收率为83％。
产品经检验符合GB/T 636-1992化学试剂分析纯标准。
Claims (6)
1.一种从次硝酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠的方法，依次包括如下步骤：
(1)将收集到的次硝酸铋生产过程中产生的废液，取样检测每升废液中亚硝酸钠的含量；
(2)亚硝酸钠的除去：取一定量的废液，计算其中亚硝酸钠的总量，往废液中加入硝酸铵，搅拌溶解后加热至微沸，并保持微沸和慢速搅拌2小时以上，硝酸铵的量以与废液中亚硝酸钠的量等摩尔比计算并过量5-8％加入；
(3)重金属离子的除去：在步骤(2)处理过的废液中边搅拌边加入碳酸钠至废液pH值为9-10，煮沸15分钟以上，在60-80℃下保温静置2小时以上，过滤得到清液；
(4)硝酸钠浓缩结晶：将步骤(3)得到的滤液，用硝酸调节其pH为4-6，然后加热浓缩至热溶液比重为1.45-1.50，将浓缩液冷却至室温充分析晶，取结晶离心分离，湿品经干燥，得到硝酸钠产品；上述废液为由硝酸铋溶液与氢氧化钠溶液进行碱解生产次硝酸铋过程中产生的废液。
2.根据权利要求1所述的从次硝酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠的方法，其特征在于：所述步骤(4)冷却结晶过程得到的母液和离心过程得到的母液，再经步骤(3)和(4)进行处理。
3.根据权利要求1或2所述的从次硝酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠的方法，其特征在于：所述步骤(3)的废液煮沸后加入适量的活性炭再保温静置。
4.根据权利要求1或2所述的从次硝酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，滤液的pH为4.5-5.5。
5.根据权利要求1或2所述的从次硝酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠的方法，其特征在于：所述步骤(4)的干燥温度为60-80℃，干燥时间为5-6小时。
6.根据权利要求1或2所述的从次硝酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠的方法，其特征在于：所述步骤(2)加入的硝酸铵，步骤(3)加入的碳酸钠，步骤(4)加入的硝酸为分析纯。
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