CN103613071A - 一种从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，其包括以下步骤：预处理：将溴化丁基橡胶含溴废水通入气浮装置，投加混凝剂，去除大颗粒的胶粒物质及有机物污染物，然后进行过滤，使出水浊度小于预设值；酸化：在过滤后的含溴废水中加入盐酸或硫酸，将其pH值调整至3-5；氧化：向酸化后的含溴废水中加入氧化剂进行氧化生成溴素；萃取：采用正己烷作为萃取剂，向氧化后的含溴废水中加入正己烷，将溴素从水相中萃取到正己烷相；分液：将加入萃取剂后的两相溶液进行分液，上层为油相，下层为水相，将水相与油相分离，将油相进行回收利用，将水相进行排放。本发明使回收溴素的成本大大降低，具有很好的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于工业废水处理技术领域，尤其涉及一种从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法。
背景技术
溴化丁基橡胶是含有活性溴的异丁烯-异戊二烯共聚物弹性体。由于溴化丁基橡胶拥有丁基橡胶基本饱和的主链，所以其具有丁基聚合物的多种特性性能，如较高的物理强度、较好的减震性、低渗透性、耐老化及耐天候性老化，是制造无内胎轮胎不可替代的原材料，也是医用橡胶制品的必须原料，属于战略物资。
在溴化丁基橡胶的生产过程中将会产生含有NaBr、Na2SO4、Na2SO3及少量有机物的废水，该废水中NaBr浓度可达到5000-10000mg/L，是高含盐量低COD浓度的废水，采用一般的废水处理工艺无法满足排放要求。而溴素作为重要的化工原料，是溴化丁基橡胶生产的主要原料之一。含有NaBr的废水若直接排放不仅会造成环境污染，还会造成溴素资源的浪费。因此，对该废水的处理不仅需要满足环境需求，还需回收其中的溴，以达成较好的经济效益。目前国内外提取溴素的工艺包括传统的水蒸汽蒸馏法和空气吹出法两大主流工艺，但该两种工艺一般是针对卤水提溴，与从溴化丁基橡胶工业废水中提取溴素仍有较大的差别。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种低成本的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，解决了现有技术所存在的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，其包括以下步骤：
预处理：将溴化丁基橡胶含溴废水通入气浮装置，投加混凝剂，去除大颗粒的胶粒物质及有机物污染物，然后将气浮装置的出水通入保安过滤器进行过滤，使出水浊度小于预设值；
酸化：在过滤后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入盐酸或硫酸，将其pH值调整至3-5；
氧化：向酸化后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入氧化剂进行氧化生成溴素；
萃取：采用正己烷作为萃取剂，向氧化后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入正己烷，将溴素从水相中萃取到正己烷相；
分液：将加入萃取剂后的两相溶液进行分液，上层为油相，即溴素与正己烷的混合溶液，下层为水相，将水相与油相分离，将油相进行回收利用，将水相进行排放。
在上述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法中，优选地，所述氧化剂为氯气、臭氧或双氧水。
在上述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法中，优选地，所述氧化步骤在微反应器中进行，所述微反应器的特征通道尺寸在50-100μm，反应时间为10-30s。
在上述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法中，优选地，在所述氧化步骤中，配氯率控制在100-130%，反应温度控制在30-40℃。
在上述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法中，优选地，所述萃取步骤在微萃取器中进行，所述微萃取器的特征通道尺寸在10-50μm，萃取剂正己烷的用量的体积比为1:5。
在上述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法中，优选地，在所述酸化步骤中，经酸化后溴化丁基橡胶含溴废水的溴离子浓度在3000-5000mg/L。
在上述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法中，优选地，在所述预处理步骤中，所述保安过滤器采用熔喷滤芯，过滤精度为5μm。
本发明的有益效果体现在：（1）本发明采用以氧化及萃取为主要步骤的工艺流程，与传统的卤水提溴工艺相比，省却了大量蒸汽的使用，使整个回收溴素的成本大大降低，具有更好的经济效益；（2）本发明采用正己烷作为萃取剂，正己烷为溴化丁基橡胶生产过程中使用的有机溶剂，正己烷与溴素的混合溶液进入生产过程后，溴素被消耗，而正己烷可蒸馏回收进行循环套用，大大减少了原料的消耗。
具体实施方式
本发明实施例提供一种从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，其包括以下步骤：
预处理：将溴化丁基橡胶含溴废水通入气浮装置，投加混凝剂，去除大颗粒的胶粒物质及有机物污染物，然后将气浮装置的出水通入保安过滤器进行过滤，使出水浊度小于预设值；具体地，首先将溴化丁基橡胶含溴废水通入气浮装置，往气浮装置中投加混凝剂，使悬浮在含溴废水中的胶粒物质聚合成较大的颗粒，在微气泡的作用下，颗粒物质上浮到水面被去除，同时气浮装置可去除含溴废水中的大部分油类有机污染物，气浮装置的出水SS低于10mg/L；将气浮装置的出水经泵加压后通入保安过滤器，进一步去除含溴废水中的微小胶粒物质，使出水浊度小于5NTU；
酸化：在过滤后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入盐酸或硫酸，将其pH值调整至3-5，抑制氯和溴的水解；在本实施例中，是向溴化丁基橡胶含溴废水中加入盐酸；
氧化：向酸化后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入氧化剂进行氧化生成溴素；在一优选实施例中，氧化剂可以为氯气、臭氧或双氧水，在本实施例中，氧化剂为氯气；
萃取：采用正己烷作为萃取剂，向氧化后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入正己烷，将溴素从水相中萃取到正己烷相；
分液：将加入萃取剂后的两相溶液进行分液，上层为油相，即溴素与正己烷的混合溶液，下层为水相，将水相与油相分离，将油相进行回收利用，供溴化丁基橡胶生产使用，将水相进行排放，具体来说，是将水相与其他生产废水混合后，采用生物处理达标排放。
在一优选实施例中，氧化步骤在微反应器中进行，微反应器的特征通道尺寸在50-100μm，反应时间为10-30s。
在一优选实施例中，在氧化步骤中，配氯率控制在100-130%，反应温度控制在30-40℃。
在一优选实施例中，萃取步骤在微萃取器中进行，微萃取器的特征通道尺寸在10-50μm，萃取剂正己烷的用量的体积比为1:5，溴素回收率可达到90%以上。
在一优选实施例中，在酸化步骤中，经酸化后溴化丁基橡胶含溴废水的溴离子浓度在3000-5000mg/L。
在一优选实施例中，在预处理步骤中，保安过滤器采用熔喷滤芯，过滤精度为5μm。
本发明的有益效果体现在：
（1）本发明采用以氧化及萃取为主要步骤的工艺流程，与传统的卤水提溴工艺相比，省却了大量蒸汽的使用，使整个回收溴素的成本大大降低，具有更好的经济效益；
（2）本发明采用正己烷作为萃取剂，正己烷为溴化丁基橡胶生产过程中使用的有机溶剂，正己烷与溴素的混合溶液进入生产过程后，溴素被消耗，而正己烷可蒸馏回收进行循环套用，大大减少了原料的消耗。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了预处理、酸化、氧化、萃取、分液等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (7)
1.一种从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，其特征在于，包括以下步骤：
预处理：将溴化丁基橡胶含溴废水通入气浮装置，投加混凝剂，去除大颗粒的胶粒物质及有机物污染物，然后将气浮装置的出水通入保安过滤器进行过滤，使出水浊度小于预设值；
酸化：在过滤后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入盐酸或硫酸，将其pH值调整至3-5；
氧化：向酸化后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入氧化剂进行氧化生成溴素；
萃取：采用正己烷作为萃取剂，向氧化后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入正己烷，将溴素从水相中萃取到正己烷相；
分液：将加入萃取剂后的两相溶液进行分液，上层为油相，即溴素与正己烷的混合溶液，下层为水相，将水相与油相分离，将油相进行回收利用，将水相进行排放。
2.根据权利要求1所述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，其特征在于，所述氧化剂为氯气、臭氧或双氧水。
3.根据权利要求1所述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，其特征在于，所述氧化步骤在微反应器中进行，所述微反应器的特征通道尺寸在50-100μm，反应时间为10-30s。
4.根据权利要求1至3任一项所述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，其特征在于，在所述氧化步骤中，配氯率控制在100-130%，反应温度控制在30-40℃。
5.根据权利要求1所述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，其特征在于，所述萃取步骤在微萃取器中进行，所述微萃取器的特征通道尺寸在10-50μm，萃取剂正己烷的用量的体积比为1:5。
6.根据权利要求1所述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，其特征在于，在所述酸化步骤中，经酸化后溴化丁基橡胶含溴废水的溴离子浓度在3000-5000mg/L。
7.根据权利要求1至7任一项所述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，其特征在于，在所述预处理步骤中，所述保安过滤器采用熔喷滤芯，过滤精度为5μm。
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