CN101935847B - 用于电解法生产烧碱的盐水中微量碘脱除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电解法生产烧碱的盐水中微量碘脱除方法，该方法为：在搅拌条件下，用盐酸调节盐水pH值至2～6得溶液a，将碘离子还原剂加入溶液a中，然后在50～80℃将气体通入溶液a中进行鼓泡；所述碘离子还原剂加入量为溶液a的0.3～1wt%，所述碘离子还原剂为亚硫酸钠、氯化亚铁、硫酸亚铁中的一种或两种以上。该方法具有工艺简单，运行成本低和安全可靠等优点；可将盐水中的碘含量由0.2mg/l以上降至0.1mg/l以下，尤其适用于离子膜制碱工艺盐水中微量碘的脱除，具有较好的经济效益。

Description

用于电解法生产烧碱的盐水中微量碘脱除方法
技术领域
本发明涉及一种盐水中微量碘的脱除方法，尤其是适用于离子膜制碱工艺中的盐水中微量碘的脱除。
背景技术
烧碱是一种重要的基础化工原料。目前，盐水电解生产烧碱工艺主要分为隔膜法和离子膜法两种。离子膜法制碱工艺已被公认为是一种带有方向性的氯碱生产新工艺，因其具有综合能耗低、液碱浓度高、氯氢纯度高、基本无污染等优点，目前已被大多数氯碱生产厂家采用，尤其是新建项目，基本上全部采用离子膜制碱工艺。电解槽及离子交换膜在烧碱生产成本中所占的比例较大，其中离子交换膜是膜法制碱的核心，目前仍然被美国杜邦、日本旭化成和旭硝子三家公司控制，如何延长膜的使用寿命是氯碱企业运行管理的关键。
离子膜法制碱对电解所用的盐水质量要求非常高，盐水中的杂质离子对离子膜电解性能均有影响，如NH4 +对烧碱装置安全生产有影响，Ca2+ 、Sr2+ 、Ba2+ 、Al3+ 、Hg2+ 、I-、SO4 2-对电解槽的电流效率有影响，Mg2+ 、Ni2+ 、Fe2+ 、Al3+ 、SiO2+会导致电压升高。虽然各生产企业使用盐的品质不同（如海盐、井矿盐、湖盐），杂质含量也各有区别，但离子膜法电解系统对盐水的要求基本一致。碘以离子形式出现在盐水中，在阳极液中被氧化成IO3 -，在膜中被氧化成IO4 -，以阴离子形式沉积下来。碘一旦进入离子膜中的碱性环境中，碘酸盐即被氧化成高碘酸盐，并生成极难溶于水的高碘酸镁、高碘酸钙、高碘酸锶、高碘酸钡；即使钙、锶、镁的含量极低，膜中的高碘酸盐也可以与他们形成沉积，并对电流效率造成不同程度的影响，随着时间的推移可能导致槽电压升高。目前国内离子膜烧碱生产厂家盐水精制系统无除碘装置，长期运行会形成碘的积累，导致电流效率下降，缩短离子膜的使用寿命。
目前，脱除碘方法主要有两种，一是采用离子膜法烧碱装置与隔膜法烧碱装置联合运行的方式，通过隔膜法用烧碱带出部分碘；二是通过离子交换树脂吸附的方式除去碘。第一种方法需要有隔膜法烧碱装置，有局限性；第二种方法成本较高，操作繁琐，目前尚无厂家采用。因此，开发一种简单易行的除碘方法，对氯碱行业延长离子膜使用寿命，提高离子膜电流效率具有重要意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种盐水中微量碘的脱除方法，该方法简单易行且成本低，可将盐水中的碘含量由0.2mg/l以上降至0.1mg/l以下。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于电解法生产烧碱的盐水中微量碘脱除方法，该方法为：在搅拌条件下，用盐酸调节盐水pH值至2～6得溶液a，将碘离子还原剂加入溶液a中，然后在50～80℃将气体通入溶液a中进行鼓泡；所述碘离子还原剂的加入量为溶液a的0.3～1wt%。
所述碘离子还原剂优选为亚硫酸钠、氯化亚铁、硫酸亚铁中的一种或两种以上。
所述气体优选为空气、氮气、氧气、二氧化碳中的一种或两种以上。
所述气体优选用压缩机以1～10m3/min速度通入溶液a进行鼓泡，鼓泡时间为0.5h以上，优选为1～2h。
本发明利用氧化还原原理，用还原剂还原离子膜制碱工艺盐水中存在的高价碘离子，反应结束后，利用单质碘易挥发的特点，用空气或氮气等气体将碘吹出，降低了盐水中的碘含量（可降至0.1mg/l以下），满足离子膜对碘含量的指标要求（不大于0.2mg/l）。
本发明相对于现有技术，具有以下优点：
本发明方法具有工艺简单，投资小，运行成本低，不产生任何废弃物，且在常压下操作安全可靠等优点；添加的还原剂对盐水中的其他成分无影响；能够将盐水中的碘含量由0.2mg/l以上降至0.1mg/l以下，可避免碘的长期富集导致碘含量升高，保护离子膜不受损伤，延长了离子膜的使用寿命，具有较好的经济效益。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明做进一步的说明，但本发明的保护范围不限于此。
实施例1
一种用于电解法生产烧碱的盐水中微量碘脱除方法，该方法为：在搅拌条件下，用盐酸调节盐水pH为2得溶液a，将亚硫酸钠加入溶液a中（亚硫酸钠加入量为溶液a的0.3wt%），然后在50℃用压缩机将空气以1m3/min速度通入溶液a中鼓泡1h，盐水中碘含量由处理前的0.6mg/l降为0.05mg/l。
碘含量分析采用水碘快速定量检测试剂盒（武汉众生生化技术有限公司生产），下同。
实施例2
一种用于电解法生产烧碱的盐水中微量碘脱除方法，该方法为：在搅拌条件下，用盐酸调节盐水pH为4得溶液a，将氯化亚铁加入溶液a中（氯化亚铁加入量为溶液a的0.5wt%），然后在60℃用压缩机将氮气以3m3/min速度通入溶液a中鼓泡1.5h，盐水中碘含量由处理前的0.5mg/l降为0.08mg/l。
实施例3
一种用于电解法生产烧碱的盐水中微量碘脱除方法，该方法为：在搅拌条件下，用盐酸调节盐水pH为6得溶液a，将氯化亚铁和硫酸亚铁的混合物b加入溶液a中（b加入量为溶液a的1wt%），然后在80℃用压缩机将二氧化碳以10m3/min速度通入溶液a中鼓泡2h，盐水中碘含量由处理前的1mg/l降为0.06mg/l。
实施例4
一种用于电解法生产烧碱的盐水中微量碘脱除方法，该方法为：在搅拌条件下，用盐酸调节盐水pH为5得溶液a，将硫酸亚铁加入溶液a中（硫酸亚铁加入量为溶液a的0.8wt%），然后在70℃用压缩机将氧气以5m3/min速度通入溶液a中鼓泡2h，盐水中碘含量由处理前的0.3mg/l降为0.04mg/l。

Claims (4)

1.一种用于电解法生产烧碱的盐水中微量碘脱除方法，其特征在于，在搅拌条件下，用盐酸调节盐水pH值至2～6得溶液a，将碘离子还原剂加入溶液a中，然后在50～80℃将气体通入溶液a中进行鼓泡；所述碘离子还原剂的加入量为溶液a的0.3～1wt%；所述碘离子还原剂为亚硫酸钠、氯化亚铁、硫酸亚铁中的一种或两种以上。
2.如权利要求1所述盐水中微量碘的脱除方法，其特征在于，所述气体为空气、氮气、氧气、二氧化碳中的一种或两种以上。
3.如权利要求2所述盐水中微量碘的脱除方法，其特征在于，所述气体用压缩机以1～10m3/min速度通入溶液a进行鼓泡，鼓泡时间为0.5h以上。
4.如权利要求3所述盐水中微量碘的脱除方法，其特征在于，所述鼓泡时间为1～2h。
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