CN109231399A - 一种提取硫酸盐的工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于硫酸盐的提取技术领域，具体涉及一种提取硫酸盐的工艺方法，包括如下步骤：S1、在含有硫酸盐的溶液中添加易溶于水的醇以析出硫酸盐；S2、过滤后得到硫酸盐。本发明提取硫酸盐的工艺方法，利用醇在水中的溶解度大于硫酸盐在水中的溶解度，使得废液在添加易溶于水的醇的过程中，硫酸盐析出，从而可以从废液中提取出硫酸盐；操作便捷，成本低，且醇可以反复利用。

Description

一种提取硫酸盐的工艺方法
技术领域
本发明属于硫酸盐的提取技术领域，具体涉及一种提取硫酸盐的工艺方法。
背景技术
随着环保要求的不断提升，水资源不足以及环境容量有限等矛盾日益凸显。在石油化工、煤化工、电力、钢铁以及海水淡化等生产过程中，会产生大量的含盐废水。为了降低外排水量，提高水的使用效率，目前含盐废水一般使用以反渗透为主的膜法处理后回用，在一定程度上提高了水的使用效率。在要求零液体排放的场合，反渗透浓水被进一步采用蒸发结晶工艺，得到蒸馏水和固体杂盐。由于这些固体杂盐中通常含有有机物，并且遇水易于溶解，因此其安全处置问题得到广泛关注，同时处置成本高昂，已经成为企业的沉重负担。
当前，含盐废水中硫酸盐的分离普遍存在能耗高、药耗大、成本高等缺陷，例如，公开号为CN104276709A的专利文献公开了一种煤化工浓盐水零排放工艺，并具体公开了采用两级澄清软化、超滤、离子交换软化、两级反渗透、纯化除杂和蒸发结晶的方法实现煤化工浓盐水的零排放。但是，该方法存在如下缺点：
(1)采用两级澄清软化和离子交换软化完全除去钙镁硬度，两级澄清软化投加了大量的药剂，包括氧化剂、氢氧化钙、絮凝剂和混凝剂等，药剂消耗量大。同时，为了完全去除超滤产水中的硬度，加设的离子交换软化增大了设备的投资费用；
(2)采用两级澄清软化可以除去部分COD，然后采用纯化系统除去剩余 COD，工艺过程复杂，药剂和投资成本较高。
(3)采用两级澄清软化、离子交换软化、两级RO和纯化除杂，以达到完全除去硬度和高倍数的浓缩废水，减小蒸发结晶器的进液量。这种设计明显提高了成本和复杂性，并且用于高浓度盐水时，药剂和设备成本增加更加明显。
(4)采用蒸发结晶，最后得到氯化钠和硫酸钠的混盐，盐纯度不能保证。蒸发结晶器对预处理后减量的高盐水进行处理，形成混盐，该方法需要消耗大量的蒸汽和电能，且形成的混盐是固危废，处理成本较高。而且，该方法需要高温加热，所采用的设备加工材料要求高，设备的一次投入大，成本回收年限高。
因此，本领域亟需开发一种新的提取硫酸盐的工艺方法。
发明内容
基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种提取硫酸盐的工艺方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种提取硫酸盐的工艺方法，包括如下步骤：
S1、在含有硫酸盐的溶液中添加易溶于水的醇以析出硫酸盐；
S2、过滤后得到硫酸盐。
作为优选方案，所述步骤S1还包括：在添加易溶于水的醇之前或过程中，对含有硫酸盐的溶液进行降温处理。
作为优选方案，所述降温处理为降温至-40-56℃。
作为优选方案，所述添加的易溶于水的醇与含有硫酸盐的溶液的体积比为 (0.3-4)：1。
作为优选方案，所述步骤S1过程中持续搅拌，直至硫酸盐完全析出。
作为优选方案，所述搅拌的速度为5-100r/min。
作为优选方案，所述硫酸盐包括硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸钠、硫酸锰中的一种或多种。
作为优选方案，所述易溶于水的醇包括甲醇、乙醇、丙醇中的一种或多种。
作为优选方案，所述易溶于水的醇替换为丙酮。
作为优选方案，所述丙酮与含有硫酸盐的溶液的体积比为(0.3-4)：1。
本发明与现有技术相比，有益效果是：本发明提取硫酸盐的工艺方法，利用醇在水中的溶解度大于硫酸盐在水中的溶解度，使得废液在添加易溶于水的醇的过程中，硫酸盐析出，从而可以从废液中提取出硫酸盐；操作便捷，成本低，且醇可以反复利用。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。
实施例1：
某化工厂排放的废水中含有超高溶度的硫酸镁、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸钠、硫酸锰中的一种或多种，若直接排放至自然环境中，对土壤结构的破坏很大，然而，采用现有的物化或者生物方法很难实现此废水的有效处理。
采用本实施例的提取硫酸盐的工艺方法，包括如下步骤：
S1、在含有硫酸盐的溶液中添加易溶于水的醇以析出硫酸盐；具体地，在废水处理池中添加易溶于水的醇，该易溶于水的醇可以为甲醇、乙醇、丙醇中的一种或多种；利用易溶于水的醇在水中的溶解度大于硫酸盐在水中的溶解度，使得废液在添加易溶于水的醇的过程中，使得硫酸盐析出；其中，添加的易溶于水的醇与含有硫酸盐的废水的体积比为0.3：1。而且，步骤S1过程中持续搅拌，有利于醇与废水的互溶以及硫酸盐的析出；搅拌的速度为5-100 r/min，搅拌的速度小时，析出的硫酸盐的颗粒较大；搅拌的速度较大时，析出的硫酸盐的颗粒较小且均匀。
S2、过滤后得到硫酸盐。具体地，废水处理池的底部安装有过滤装置，通过过滤装置可以得到固态的硫酸盐，从而实现硫酸盐的提取。
实施例2：
某化工厂排放的废水中含有超高溶度的硫酸镁、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸钠、硫酸锰中的一种或多种，若直接排放至自然环境中，对土壤结构的破坏很大，然而，采用现有的物化或者生物方法很难实现此废水的有效处理。
采用本实施例的提取硫酸盐的工艺方法，包括如下步骤：
S1、在含有硫酸盐的溶液中添加易溶于水的醇以析出硫酸盐；具体地，在废水处理池中添加易溶于水的醇，该易溶于水的醇可以为甲醇、乙醇、丙醇中的一种或多种；利用易溶于水的醇在水中的溶解度大于硫酸盐在水中的溶解度，使得废液在添加易溶于水的醇的过程中，使得硫酸盐析出；其中，添加的易溶于水的醇与含有硫酸盐的废水的体积比为2：1。而且，步骤S1过程中持续搅拌，有利于醇与废水的互溶以及硫酸盐的析出；搅拌的速度为5-100r/min，搅拌的速度小时，析出的硫酸盐的颗粒较大；搅拌的速度较大时，析出的硫酸盐的颗粒较小且均匀。
S2、过滤后得到硫酸盐。具体地，废水处理池的底部安装有过滤装置，通过过滤装置可以得到固态的硫酸盐，从而实现硫酸盐的提取。
实施例3：
某化工厂排放的废水中含有超高溶度的硫酸镁、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸钠、硫酸锰中的一种或多种，若直接排放至自然环境中，对土壤结构的破坏很大，然而，采用现有的物化或者生物方法很难实现此废水的有效处理。
采用本实施例的提取硫酸盐的工艺方法，包括如下步骤：
S1、在含有硫酸盐的溶液中添加易溶于水的醇以析出硫酸盐；具体地，在废水处理池中添加易溶于水的醇，该易溶于水的醇可以为甲醇、乙醇、丙醇中的一种或多种；利用易溶于水的醇在水中的溶解度大于硫酸盐在水中的溶解度，使得废液在添加易溶于水的醇的过程中，使得硫酸盐析出；其中，添加的易溶于水的醇与含有硫酸盐的废水的体积比为3：1。而且，步骤S1过程中持续搅拌，有利于醇与废水的互溶以及硫酸盐的析出；搅拌的速度为5-100r/min，搅拌的速度小时，析出的硫酸盐的颗粒较大；搅拌的速度较大时，析出的硫酸盐的颗粒较小且均匀。
S2、过滤后得到硫酸盐。具体地，废水处理池的底部安装有过滤装置，通过过滤装置可以得到固态的硫酸盐，从而实现硫酸盐的提取。
实施例4：
某化工厂排放的废水中含有超高溶度的硫酸镁、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸钠、硫酸锰中的一种或多种，若直接排放至自然环境中，对土壤结构的破坏很大，然而，采用现有的物化或者生物方法很难实现此废水的有效处理。
采用本实施例的提取硫酸盐的工艺方法，包括如下步骤：
S1、在含有硫酸盐的溶液中添加易溶于水的醇以析出硫酸盐；具体地，在废水处理池中添加易溶于水的醇，该易溶于水的醇可以为甲醇、乙醇、丙醇中的一种或多种；利用易溶于水的醇在水中的溶解度大于硫酸盐在水中的溶解度，使得废液在添加易溶于水的醇的过程中，使得硫酸盐析出；其中，添加的易溶于水的醇与含有硫酸盐的废水的体积比为4：1；而且，步骤S1过程中持续搅拌，有利于醇与废水的互溶以及硫酸盐的析出；搅拌的速度为5-100r/min，搅拌的速度小时，析出的硫酸盐的颗粒较大；搅拌的速度较大时，析出的硫酸盐的颗粒较小且均匀。
S2、过滤后得到硫酸盐。具体地，废水处理池的底部安装有过滤装置，通过过滤装置可以得到固态的硫酸盐，从而实现硫酸盐的提取。
采用现有的硫酸根离子的测定方法(例如：硫酸根离子测定的国标)对实施例1-4过滤后的滤液进行残留硫酸根离子进行测定，以得到硫酸盐的残留率，如下表所示：
实施例 硫酸盐残留率
实施例1 81.3％
实施例2 52.5％
实施例3 13.2％
实施例4 0.1％
其中，添加的易溶于水的醇的量具体需要根据废水中含有硫酸盐的量进行确定，可以在添加醇的过程中，取上清液进行硫酸根离子的检测，直至上清液中没有硫酸根离子或少量硫酸根离子(在合格范围内)，停止添加醇，然后直接过滤即可。另外，添加的醇可以通过蒸发回收，以进行重复利用，成本低。
实施例5：
某化工厂排放的废水中含有超高溶度的硫酸镁、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸钠、硫酸锰中的一种或多种，若直接排放至自然环境中，对土壤结构的破坏很大，然而，采用现有的物化或者生物方法很难实现此废水的有效处理。
采用本实施例的提取硫酸盐的工艺方法，包括如下步骤：
S1、在含有硫酸盐的溶液中添加易溶于水的醇以析出硫酸盐；具体地，在废水处理池中添加易溶于水的醇，该易溶于水的醇可以为甲醇、乙醇、丙醇中的一种或多种；利用易溶于水的醇在水中的溶解度大于硫酸盐在水中的溶解度，使得废液在添加易溶于水的醇的过程中，使得硫酸盐析出；其中，添加的易溶于水的醇的量具体需要根据废水中含有硫酸盐的量进行确定，可以在添加醇的过程中，取上清液进行硫酸根离子的检测，直至上清液中没有硫酸根离子或少量硫酸根离子(在合格范围内)，停止添加醇，然后直接过滤即可。而且，步骤S1过程中持续搅拌，有利于醇与废水的互溶以及硫酸盐的析出；搅拌的速度为5-100r/min，搅拌的速度小时，析出的硫酸盐的颗粒较大；搅拌的速度较大时，析出的硫酸盐的颗粒较小且均匀；还可以采用变速搅拌，更加有利于醇与废水的互溶以及硫酸盐的析出。另外，在添加易溶于水的醇之前或过程中，对含有硫酸盐的废水进行降温处理，降温处理为降温至-40-56℃，有利于硫酸盐的快速析出，还能防止添加的醇在温度较高的情况下挥发；
S2、过滤后得到硫酸盐。具体地，废水处理池的底部安装有过滤装置，通过过滤装置可以得到固态的硫酸盐，从而实现硫酸盐的提取。另外，添加的醇可以通过蒸发回收，以进行重复利用，成本低。
实施例6：
某化工厂排放的废水中含有超高溶度的硫酸镁、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸钠、硫酸锰中的一种或多种，若直接排放至自然环境中，对土壤结构的破坏很大，然而，采用现有的物化或者生物方法很难实现此废水的有效处理。
采用本实施例的提取硫酸盐的工艺方法，包括如下步骤：
S1、在含有硫酸盐的溶液中添加丙酮以析出硫酸盐；具体地，在废水处理池中添加丙酮，利用丙酮在水中的溶解度大于硫酸盐在水中的溶解度，使得废液在添加丙酮的过程中，使得硫酸盐析出；其中，丙酮与含有硫酸盐的溶液中的水的体积比为(0.3-4)：1。具体实际应用中，丙酮的添加量可以根据废水中含有硫酸盐的量进行确定，可以在添加丙酮的过程中，取上清液进行硫酸根离子的检测，直至上清液中没有硫酸根离子或少量硫酸根离子(在合格范围内)，停止添加丙酮，然后直接过滤即可。而且，步骤S1过程中持续搅拌，有利于丙酮与废水的互溶以及硫酸盐的析出；搅拌的速度为5-100r/min，搅拌的速度小时，析出的硫酸盐的颗粒较大；搅拌的速度较大时，析出的硫酸盐的颗粒较小且均匀。另外，在添加丙酮之前或过程中，对含有硫酸盐的废水进行降温处理，降温处理为降温至-40-56℃，有利于硫酸盐的快速析出，还能防止废水中的丙酮在温度较高的情况下挥发；
S2、过滤后得到硫酸盐。具体地，废水处理池的底部安装有过滤装置，通过过滤装置可以得到固态的硫酸盐，从而实现硫酸盐的提取。另外，添加的丙酮可以通过蒸发回收，以进行重复利用，成本低。
综上实施例，本发明提取硫酸盐的工艺方法，利用醇或丙酮在水中的溶解度大于硫酸盐在水中的溶解度，使得废液在添加易溶于水的醇或丙酮的过程中，硫酸盐析出，从而可以从废液中提取出硫酸盐；操作便捷，成本低，且滤液中的醇或丙酮可以回收以反复利用。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护。

Claims (10)

1.一种提取硫酸盐的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在含有硫酸盐的溶液中添加易溶于水的醇以析出硫酸盐；
S2、过滤后得到硫酸盐。
2.根据权利要求1所述的一种提取硫酸盐的工艺方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：在添加易溶于水的醇之前或过程中，对含有硫酸盐的溶液进行降温处理。
3.根据权利要求2所述的一种提取硫酸盐的工艺方法，其特征在于，所述降温处理为降温至-40-56℃。
4.根据权利要求1所述的一种提取硫酸盐的工艺方法，其特征在于，所述添加的易溶于水的醇与含有硫酸盐的溶液的体积比为(0.3-4)：1。
5.根据权利要求1所述的一种提取硫酸盐的工艺方法，其特征在于，所述步骤S1过程中持续搅拌，直至硫酸盐完全析出。
6.根据权利要求1所述的一种提取硫酸盐的工艺方法，其特征在于，所述搅拌的速度为5-100r/min。
7.根据权利要求1所述的一种提取硫酸盐的工艺方法，其特征在于，所述硫酸盐包括硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸镁、硫酸钠、硫酸锰中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种提取硫酸盐的工艺方法，其特征在于，所述易溶于水的醇包括甲醇、乙醇、丙醇中的一种或多种。
9.根据权利要求1或2或3或5或6或7所述的一种提取硫酸盐的工艺方法，其特征在于，所述易溶于水的醇替换为丙酮。
10.根据权利要求9所述的一种提取硫酸盐的工艺方法，其特征在于，所述丙酮与含有硫酸盐的溶液的体积比为(0.3-4)：1。
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