CN103305863A - 一种离子膜烧碱卤水深度除碘方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种离子膜烧碱卤水深度除碘方法，包括以下步骤：1、加入还原剂将卤水中碘元素全部还原为碘离子；2、进行条件控制通过氧化反应将碘离子氧化为碘单质；3、通过吸附去除碘，得到除碘卤水。本发明通过氧化剂与还原剂优化配比，使卤水中碘元素彻底转化为碘单质，吸附去除彻底，并且碘去除过程操控容易。

Description

一种离子膜烧碱卤水深度除碘方法
技术领域
本发明涉及一种离子膜烧碱卤水深度除碘方法。
背景技术
离子膜电解法相比较于旧式水银法和隔膜法电解制碱，可节省大约25%的电耗和蒸汽消耗，且生产出的烧碱质量好，含盐类杂质低，因此作为目前最先进的制碱工艺得到迅速推广。
但离子膜法对电解卤水的纯度要求很高，盐水中的杂质使电解槽电压升高，电流效率降低，导致电解电耗大幅增加；而且由于杂质产生的沉淀堵塞膜孔道，还会导致离子膜的使用寿命大大降低，因此必须将杂质在预处理中去除。目前对离子膜电解影响较大的碱土金属元素、硫酸根、硅、铝等卤水中杂质成分均可采用现有工艺去除，而卤水中含有的微量碘元素，目前尚无法从卤水中去除。其中，微量碘元素存在的形式为碘离子和碘酸根离子，两种形式的碘离子无法有效同时去除。
碘在离子膜电解的阳极液中极易被氧化为碘酸盐，进入膜后则氧化成高碘酸盐。高碘酸根会捕捉卤水中极微量的碱土金属离子，形成极难溶解的微小颗粒堵塞离子膜孔道，甚至在膜内浓缩与钠离子形成高碘酸钠沉淀，使电流效率降低到85%以下，大大增加了制碱的能耗，并使离子膜的寿命降低25%以上。离子膜技术资料显示，在较低电流强度下（小于4kA/m2），碘元素浓度小于1.0mg/l，或在较高电流强度下（4-6kA/m2）碘元素浓度小于0.2mg/l时，对离子膜及电解结果影响较小。因而本发明针对上述技术背景，提出一种深度去除卤水中碘的技术方法。
发明内容
本发明设计了一种离子膜烧碱卤水深度除碘方法，其解决的技术问题是目前对离子膜电解中，杂质成分微量碘元素无法从卤水中去除，大大增加了制碱的能耗和降低了离子膜的使用寿命。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案： 
一种离子膜烧碱卤水深度除碘方法，包括以下步骤：1、加入还原剂将卤水中碘元素全部还原为碘离子；2、进行条件控制通过氧化反应将碘离子氧化为碘单质；3、通过吸附去除碘，得到除碘卤水。
进一步，步骤1中用盐酸或氢氧化钠溶液将含碘卤水pH值调节在1.5-11.0范围内，然后向卤水中加入还原剂溶液，搅拌均匀并且反应5-30分钟；其中，还原剂与pH值调节在1.5-11.0范围内的卤水质量比大于万分之零点五。
进一步，所述还原剂为亚硫酸钠和硫代硫酸钠的一种或多种。
进一步，步骤2中向步骤1所得卤水混合物继续加入盐酸或氢氧化钠溶液，调解含碘卤水pH在1.5-6.5范围内，然后加入氧化剂溶液，搅拌均匀并且反应10-120分钟；其中，氧化剂与pH在1.5-6.5范围内的卤水质量比大于万分之零点二。
进一步，所述氧化剂为亚硝酸钠、次氯酸钠、双氧水和二氧化氯中的一种或多种。
进一步，步骤3中向步骤2所得卤水混合物中加入吸附剂，将碘吸附去除，吸附剂与卤水分离后，得到深度除碘卤水。
进一步，所述吸附剂为活性炭，包括木质活性炭、果壳活性炭和煤基活性炭中的一种或多种。
进一步，所述吸附剂可为粉末或颗粒状态。
进一步，所述吸附剂的吸附过程为混合搅拌式或连续过滤式。
该离子膜烧碱卤水深度除碘方法具有以下有益效果：
本发明通过氧化剂与还原剂优化配比，使卤水中碘元素彻底转化为碘单质，吸附去除彻底，并且碘去除过程操控容易。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明做进一步说明：
实施例1：
工厂原卤水，碘浓度1.65mg/L，调节pH到5.5，投加硫代硫酸钠溶液至350mg/L,搅拌反应20分钟；调节pH到6.0，投加次氯酸钠溶液至50mg/L，搅拌反应30分钟；投加粉末活性炭至200mg/L，搅拌吸附120分钟后，过滤去除活性炭，用分光光度法测定卤水中碘浓度为0.63mg/L。
实施例2：
工厂原卤水，碘浓度1.17mg/L，调节pH到11.0，投加亚硫酸钠溶液至150mg/L,搅拌反应5分钟；调节pH到6.5，投加双氧水溶液至50mg/L，搅拌反应10分钟；投加粉末活性炭至100mg/L，搅拌吸附90分钟后，过滤去除活性炭，用分光光度法测定卤水中碘浓度为0.47mg/L。
实施例3：
工厂原卤水，碘浓度0.92mg/L，调节pH到9.0，投加亚硫酸钠溶液至150mg/L,搅拌反应10分钟；调节pH到1.5，投加亚硝酸钠溶液至100mg/L，搅拌反应120分钟；投加粉末活性炭至200mg/L，搅拌吸附120分钟后，过滤去除活性炭，用分光光度法测定卤水中碘浓度为0.20mg/L。
实施例4：
工厂原卤水，碘浓度1.85mg/L，调节pH到8.5，投加1:1的亚硫酸钠+硫代硫酸钠混合溶液至100mg/L，搅拌反应15分钟；调节pH到2.5，投加次氯酸钠+亚硝酸钠混合溶液至50mg/L，搅拌反应30分钟；在2倍体积/小时滤速下，用颗粒活性炭过滤柱过滤，滤出液用分光光度法测定，得到碘浓度为0.17mg/L。
上面结合实施例对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种离子膜烧碱卤水深度除碘方法，包括以下步骤：1、加入还原剂将卤水中碘元素全部还原为碘离子；2、进行条件控制通过氧化反应将碘离子氧化为碘单质；3、通过吸附去除碘，得到除碘卤水。
2.根据权利要求1所述离子膜烧碱卤水深度除碘方法，其特征在于：步骤1中用盐酸或氢氧化钠溶液将含碘卤水pH值调节在1.5-11.0范围内，然后向卤水中加入还原剂溶液，搅拌均匀并且反应5-30分钟；其中，还原剂与pH值调节在1.5-11.0范围内的卤水质量比大于万分之零点五。
3.根据权利要求2所述离子膜烧碱卤水深度除碘方法，其特征在于：所述还原剂为亚硫酸钠和硫代硫酸钠的一种或多种。
4.根据权利要求2或3所述离子膜烧碱卤水深度除碘方法，其特征在于：步骤2中向步骤1所得卤水混合物继续加入盐酸或氢氧化钠溶液，调解含碘卤水pH在1.5-6.5范围内，然后加入氧化剂溶液，搅拌均匀并且反应10-120分钟；其中，氧化剂与pH在1.5-6.5范围内的卤水质量比大于万分之零点二。
5.根据权利要求4所述离子膜烧碱卤水深度除碘方法，其特征在于：所述氧化剂为亚硝酸钠、次氯酸钠、双氧水和二氧化氯中的一种或多种。
6.根据权利要求4或5所述离子膜烧碱卤水深度除碘方法，其特征在于：步骤3中步骤2所得卤水混合物中加入吸附剂，将碘吸附去除，吸附剂与卤水分离后，得到深度除碘卤水。
7.根据权利要求6所述离子膜烧碱卤水深度除碘方法，其特征在于：所述吸附剂为活性炭，包括木质活性炭、果壳活性炭和煤基活性炭中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述离子膜烧碱卤水深度除碘方法，其特征在于：所述吸附剂可粉末或颗粒状态。
9.根据权利要求7所述离子膜烧碱卤水深度除碘方法，其特征在于：所述吸附剂的吸附过程为混合搅拌式或连续过滤式。
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