CN107935050A - 一种生产生活饮用水化学处理剂高锰酸钾的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生产生活饮用水化学处理剂高锰酸钾的方法，包括以下步骤：(1)以气动流化塔法生产的锰酸钾为原料，电解生成高锰酸钾初晶；(2)将高锰酸钾初晶进行溶解，成为15～21波美度的二次结晶液；(3)将二次结晶液进行冷却结晶，结晶完成后，用离心机对高锰酸钾和二次结晶重结晶母液进行分离，并加高纯水进行洗涤；(4)将洗涤的高锰酸钾用高纯水进行重新化料，重复步骤(2)～(3)操作一次；(5)将高纯水洗涤好的高锰酸钾进行烘晶，包装。本方法生产的高锰酸钾重金属含量低，可达到ppm级，可满足处理饮用水的要求。反应在常压下进行，生产工艺简单，流程短，容易控制。
Description
技术领域
本发明属于化工领域，涉及一种生产生活饮用水化学处理剂高锰酸钾的方法。
背景技术
高锰酸钾是一种强氧化剂，广泛应用于金属冶炼、有机反应催化剂、养殖、砂洗、工业废水处理、河道治理、家禽养殖消毒、生活饮用水处理、医药行业以及家庭观赏鱼养殖的消毒等。我国作为世界最大的高锰酸钾生产国，高锰酸钾出口也占相当大的比例，国外发达国家如美国、欧洲等国家在高锰酸钾的采购过程中，对高锰酸钾的重金属提出了比较严格的要求，国外采购的高锰酸钾主要应用于生活饮用水的处理。随着我国国民生活水平的提高，我国的《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006，水质指标也由GB5749-1985的35项增加至106项，其中水质常规指标及限值的毒理指标重金属：砷≤0.01mg/l，镉≤0.005mg/l，铬≤0.05mg/l，铅≤0.01mg/l，汞≤0.001mg/l，硒≤0.01mg/l，铝≤0.2mg/l，铁≤0.3mg/l，锰≤0.1mg/l，铜≤1mg/l，锌≤1mg/l。作为目前国内采用较多的生活饮用水的处理，主要有氯气、臭氧、二氧化氯、次氯酸钠，氯的毒性很大，一旦泄漏或投加量过大将会使人中造成周围动植物死亡。因此，必须有一套完整的安全控制装置，氯瓶不易贮存、运输。所以在使用上存在着一定的危险性。溶解氯在水中与人体排出的有机物反应生成有机氯化物，对人体有致癌作用。不管是氯气、臭氧还是二氧化氯气体，不仅存在扩散和跑泄漏问题，而且它们的溶解性能都是比较差的，在药物投加方面要做到像次氯酸钠等液体消毒剂那样方便准确是比较困难的。而次氯酸钠用于饮用水处理同氨可以发生反应，在水中生成微量的带有气味的氯氨化合物。目前高锰酸钾+活性炭+双氧水这种方式被逐步用于饮用水处理。高锰酸钾能够对异臭异味去除，与水中的还原性物质发生反应，生成不溶于水的中间产物二氧化锰。二氧化锰具有一定的吸附能力，主要通过吸附到二氧化锰表面后沉淀或过滤除去，二氧化锰也作为新生凝核促使悬浮颗粒物或胶体发生凝聚后沉降。此外，二氧化锰既自身吸附有机物，又通过助凝作用除去有机物，故而能够较为有效地降低待处理水的有机物含量。 同时能够去除水中重金属。高锰酸钾的消毒和除藻作用，高锰酸钾具有消毒能力，用高锰酸钾处理后，水中大肠杆菌的数量下降。用投加高锰酸钾取代预氯化。一方面，高锰酸钾发挥部分消毒作用，另一方面，高锰酸钾预氧化除去腐殖酸和富里酸，能有效抑制氯化消毒副产物的生成。
鉴于高锰酸钾在生活饮用水处理中的作用越来越大，毒副作用比其他饮用水处理剂都低得多，发达国家和我国发达地区和城市越来越多的采用高锰酸钾作为生活饮用水处理剂，而工业高锰酸钾中重金属含量较高，达不到国外购买高锰酸钾需要的重金属指标要求，如美国饮用水重金属指标Na≤750ppm，Al≤115ppm，Cr≤8ppm，Fe≤100ppm，Ni≤5ppm，Cu≤3ppm，Zn≤6ppm，As≤4ppm，Se≤1ppm，Ag≤0.4ppm，Cd≤0.1ppm，Sb≤1ppm，Ba≤50ppm，Hg≤0.05ppm，Ti≤5ppm，Be≤0.5ppm，Pb≤1ppm。针对国内外对饮用水高锰酸钾的需求的不断增长，我们开发了生活饮用水处理剂高锰酸钾。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生产生活饮用水化学处理剂高锰酸钾的方法，本方法生产的高锰酸钾重金属含量低，可达到ppm级，可满足处理饮用水的要求。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种生产生活饮用水化学处理剂高锰酸钾的方法，包括以下步骤：
(1)以气动流化塔法生产的锰酸钾为原料，在电解液中电解生成高锰酸钾初晶，由于气动流化塔法反应温度较低，Cr、Fe、Ni、Cu、As、Se、Ag、Cd等金属未参与反应，再压滤直接以渣的形式排出，这是用平炉法、液相反应所无法达到的；
(2)将电解出槽高锰酸钾初晶在90～95℃下进行溶解，成为15～21波美度的二次结晶液；
(3)将二次结晶液在结晶槽中进行冷却结晶，冷却至30～40℃，冷却结晶16～24小时，冷却结晶完成后，用离心机对高锰酸钾和二次结晶重结晶母液进行分离，并加高纯水进行洗涤；
(4)将洗涤的高锰酸钾输送至专门的生活饮用水化学处理剂高锰酸钾化料槽用高纯水进行重新化料，重复步骤(2)～(3)操作一次；
(5)将高纯水洗涤好的高锰酸钾进行烘晶，包装。
进一步，步骤（3）所述二次结晶液在结晶槽里面的液体高度为80～100cm。
进一步，步骤（5）所述烘晶温度为110-135℃。
本发明所述的锰酸钾和高锰酸钾初晶可通过现有的方法获得。例如可参照本公司专利申请CN1316384A（气动流化塔生产高锰酸钾新工艺）制备，由锰粉与氢氧化钾在气动流化塔内氧化反应生成锰酸钾，再经电解进一步把锰酸钾氧化制成高锰酸钾初晶。
本发明的有益效果在于：
本发明以气动流化塔法生产的锰酸钾为原料，由于其反应温度较低，Cr、Fe、Ni、Cu、As、Se、Ag、Cd等金属未参与反应，再压滤直接以渣的形式排出，这是用平炉法、液相反应所无法达到的；本方法生产的高锰酸钾重金属含量低，可达到ppm级，可满足处理饮用水的要求。反应在常压下进行，生产工艺简单，流程短，容易控制。
附图说明
图1为生产生活饮用水化学处理剂高锰酸钾的方法工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
一种生产生活饮用水化学处理剂高锰酸钾的方法，包括以下步骤：
(1)以气动流化塔法生产的锰酸钾为原料，在电解液中电解生成高锰酸钾初晶；
(2)将电解出槽高锰酸钾初晶在95℃下进行溶解，成为21波美度的二次结晶液；
(3)将二次结晶液在结晶槽中进行冷却结晶，二次结晶液在结晶槽里面的液体高度为100cm，冷却至40℃，冷却结晶24小时，冷却结晶完成后，用离心机进行高锰酸钾和二次结晶重结晶母液的分离，并加高纯水进行洗涤；
(4)将离心机出来的高锰酸钾晶体用皮带输送至专门的生活饮用水化学处理剂高锰酸钾化料槽用高纯水进行重新化料，成为18波美度的三次结晶液；将三次结晶液在专门的生活饮用水处理剂结晶槽中进行冷却结晶，三次次结晶液在结晶槽里面的液体高度为100cm，冷却至40℃，冷却结晶24小时冷却结晶完成后，用离心机进行高锰酸钾和三次结晶重结晶母液的分离，并加高纯水进行洗涤，其中的二次重结晶母液、三次重结晶母液用作工业高锰酸钾的生产；
(5)将高纯水洗涤好的高锰酸钾进行烘晶，经质检分析高锰酸钾主含量99.42%和重金属含量分别为Cr 4.5ppm，Fe 25ppm，Ni 0.3ppm，Cu 0.5ppm，Zn 5ppm，As 0.5ppm，Se0.89ppm，Cd 0.005ppm，Ag、Sb、Ba、Hg、Ti、Be均为未检出，Pb 0. 8ppm，合格后，称重包装包装。
实施例2
一种生产生活饮用水化学处理剂高锰酸钾的方法，包括以下步骤：
(1)以气动流化塔法生产的锰酸钾为原料，在电解液中电解生成高锰酸钾初晶；
(2)将电解出槽高锰酸钾初晶在90℃下进行溶解，成为15波美度的二次结晶液；
(3)将二次结晶液在结晶槽中进行冷却结晶，二次结晶液在结晶槽里面的液体高度为80cm，冷却至30℃，冷却结晶16小时，冷却结晶完成后，用离心机进行高锰酸钾和二次结晶重结晶母液的分离，并加高纯水进行洗涤；
(4)将离心机出来的高锰酸钾晶体用皮带输送至专门的生活饮用水化学处理剂高锰酸钾化料槽用高纯水进行重新化料，成为19波美度的三次结晶液；将三次结晶液在专门的生活饮用水处理剂结晶槽中进行冷却结晶，三次次结晶液在结晶槽里面的液体高度为80cm，冷却至30℃，冷却结晶16小时，冷却结晶完成后，用离心机进行高锰酸钾和三次结晶重结晶母液的分离，并加高纯水进行洗涤，其中的二次重结晶母液、三次重结晶母液用作工业高锰酸钾的生产；
(5)将高纯水洗涤好的高锰酸钾进行烘晶，经质检分析高锰酸钾主含量99.42%和重金属含量分别为Cr 5.3ppm，Fe 28ppm，Ni 0.4ppm，Cu 0.8ppm，Zn 6ppm，As 0.7ppm，Se0.96ppm，Cd 0.008ppm，Ag、Sb、Ba、Hg、Ti、Be均为未检出，Pb 0. 9ppm，合格后，称重包装包装。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (3)
1.一种生产生活饮用水化学处理剂高锰酸钾的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以气动流化塔法生产的锰酸钾为原料，在电解液中电解生成高锰酸钾初晶；
(2)将电解出槽高锰酸钾初晶在90～95℃下进行溶解，成为15～21波美度的二次结晶液；
(3)将二次结晶液在结晶槽中进行冷却结晶，冷却至30～40℃，冷却结晶16～24小时，冷却结晶完成后，用离心机对高锰酸钾和二次结晶重结晶母液进行分离，并加高纯水进行洗涤；
(4)将洗涤的高锰酸钾晶体输送至专门的生活饮用水化学处理剂高锰酸钾化料槽用高纯水进行重新化料，重复步骤(2)～(3)操作一次；
(5)将高纯水洗涤好的高锰酸钾进行烘晶，包装。
2.根据权利要求1所述的生产生活饮用水化学处理剂高锰酸钾的方法，其特征在于，步骤（3）所述二次结晶液在结晶槽里面的液体高度为80～100cm。
3.根据权利要求1所述的生产生活饮用水化学处理剂高锰酸钾的方法，其特征在于，步骤（5）所述烘晶温度为110-135℃。
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