CN109678188B - 一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法 - Google Patents

一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109678188B
CN109678188B CN201910048906.3A CN201910048906A CN109678188B CN 109678188 B CN109678188 B CN 109678188B CN 201910048906 A CN201910048906 A CN 201910048906A CN 109678188 B CN109678188 B CN 109678188B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum
sulfamic acid
reaction
waste acid
waste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910048906.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109678188A (zh
Inventor
王开宝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hengyang Jianheng Industry Development Co ltd
Original Assignee
Hengyang Jianheng Industry Development Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hengyang Jianheng Industry Development Co ltd filed Critical Hengyang Jianheng Industry Development Co ltd
Priority to CN201910048906.3A priority Critical patent/CN109678188B/zh
Publication of CN109678188A publication Critical patent/CN109678188A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109678188B publication Critical patent/CN109678188B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/68—Aluminium compounds containing sulfur
    • C01F7/74—Sulfates
    • C01F7/741—Preparation from elemental aluminium or elemental aluminium containing materials, e.g. foil or dross
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/68—Aluminium compounds containing sulfur
    • C01F7/74—Sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00—Compounds of aluminium
    • C01F7/68—Aluminium compounds containing sulfur
    • C01F7/74—Sulfates
    • C01F7/76—Double salts, i.e. compounds containing, besides aluminium and sulfate ions, only other cations, e.g. alums
    • C01F7/762—Ammonium or alkali metal aluminium sulfates
    • C01F7/765—Ammonium aluminium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)

Abstract

一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，包括以下步骤：将含铝物料与氨基磺酸生产废酸混合均匀，然后泵入反应釜，加热至90‑150℃引发反应，反应时压强控制为0‑0.4MPa，反应完成后，加水将反应所得反应液中氧化铝的含量稀释至8.1‑8.3wt％，然后过滤得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，泵入结晶器，冷却结晶后进行固液分离，所得固体经过干燥后得到产品铵明矾，所得液体为硫酸铝溶液；其中，含铝物料为铝土矿或氢氧化铝，当含铝物料选用铝土矿时，铝土矿和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：1.44‑2.88，当含铝物料选用氢氧化铝时，氢氧化铝和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：3.07‑3.69。该方法可回收得到大量的铵明矾和硫酸铝，具有回收率高、成本低廉、步骤简单的优点。

Description

一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法
技术领域
本发明涉及废液回收技术领域，具体涉及到一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法。
背景技术
铵明矾是含有结晶水的硫酸铵和硫酸铝的复盐，可用于水质净化、造纸施胶、涂料印染、水产品腌制、制药、制革、橡胶及有色玻璃行业，其现有的生产方式为将硫酸铵和硫酸铝混合反应后，结晶、分离得到。由于其用途广泛，社会需求量较大，而现在市场上硫酸铵和硫酸铝较为紧缺，从而造成了铵明矾的产量无法很好的满足市场需求。
氨基磺酸是重要的精细化工产品，广泛应用于清洗剂、抛光剂、沥青乳化剂、蚀刻剂、高效漂白剂、阻燃剂、树脂交联促进剂、除草剂、防枯剂等领域，其用途极为广泛，全球年产量逾40万吨。目前氨基磺酸的主要生产方法是将尿素与发烟硫酸在40～70℃进行磺化生成氨基磺酸粗品，然后加水结晶、分离，即可制备得到氨基磺酸。在此生产过程中，会产生大量废硫酸，根据实践经验，每生产1吨氨基磺酸大约产生2.5吨废硫酸，这种废硫酸含H2SO450％-60％、NH4HSO47-10％、氨基磺酸1-2％。鉴于氨基磺酸生产废酸中含有一定比例的氨基磺酸和硫酸氢铵，如果将其用于生产工业硫酸，容易使得其品质达不到要求。因此，现在对氨基磺酸生产废酸进行利用的方法通常为将其用于中和碱性废水，由于氨基磺酸生产废酸中含有大量的硫酸氢氨，导致处理后的废水带进了大量的氨氮，直接排放会引起水体富营养化、成水体黑臭，破坏了生态环境，需增加去除氨氮的工艺，这样一来就明显增加了成本、延长了生产周期，经济效益欠佳。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，该方法以难以利用的氨基磺酸生产废酸为原料，可回收得到大量的铵明矾和硫酸铝，具有步骤简单、成本低廉的优点。
为了解决上述问题，采用以下技术方案：一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，包括以下步骤：将含铝物料与氨基磺酸生产废酸混合均匀，然后泵入反应釜，加热至90-150℃引发反应，反应时压强控制为0-0.4MPa，反应完成后，加水将反应所得反应液中氧化铝的含量稀释至8.1-8.3wt％，然后过滤得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，泵入结晶器，冷却结晶后进行固液分离，所得固体经过干燥后得到产品铵明矾，所得液体为硫酸铝溶液。
其中，所述含铝物料为铝土矿或氢氧化铝，当含铝物料选用铝土矿时，所述铝土矿和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：1.44-2.88，当含铝物料选用氢氧化铝时，所述氢氧化铝和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：3.07-3.69。
本发明的涉及到的化学反应的机理如下：
1、反应釜中，氨基磺酸首先水解为硫酸氢铵：
HSO3NH2+H2O＝NH4HSO4；
2、随着反应釜中反应的进行，硫酸氢铵逐渐分解为硫酸铵和硫酸：
2NH4HSO4＝(NH4)2SO4+H2SO4。
3、当含铝物料选用铝土矿时，铝土矿中的氧化铝和硫酸在反应釜中反应生成硫酸铝：
Al2O3+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2O；
当含铝物料选用氢氧化铝时，氢氧化铝和硫酸在反应釜中反应生成硫酸铝：
3H2SO4+2Al(OH)3＝Al2(SO4)3+6H2O。
4、硫酸铝跟硫酸铵反应结晶生成铵明矾：
(NH4)2SO4+Al2(SO4)3+H2O＝NH4Al(SO4)2·12H2O。
上述氨基磺酸生产废酸中硫酸的质量分数为50％-60％，氨基磺酸的质量分数为1-2％，硫酸氢铵的质量分数为7-10％。
进一步，反应釜内加热温度控制为110℃-140℃。
进一步，反应釜内压强控制为0.3MPa。
进一步，所述铝土矿中氧化铝的质量分数为30％-50％，选用上述有效矿物含量的铝土矿，利于节约成本，同时也可以保证生产出来的铵明矾和硫酸铝的品质符合相关应用标准。
进一步，结晶器内进行冷却结晶的温度控制为20℃、时间控制为4h。
进一步，将固液分离后所得硫酸铝溶液通过浓缩结晶后得到产品硫酸铝固体。
进一步，当含铝物料选用铝土矿时，所述铝土矿和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：1.54-2.39。
和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明以难以利用的氨基磺酸生产废酸为原料，并向其加入铝土矿或者氢氧化铝，氨基磺酸在反应釜中发生化学反应生产硫酸铵，然后加入水将反应所得酸性反应液中氧化铝的含量稀释至8.1-8.3wt％，有效提高了铝离子的利用率，并过滤除去铝土矿中的杂质，从而得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，进一步的通过冷却结晶、固液分离和干燥即可回收得到铵明矾和硫酸铝溶液，硫酸铝溶液可进一步通过浓缩结晶得到产品硫酸铝固体。该方法不仅可以防止氨基磺酸生产废酸直接排入水体中造成环境污染，从而保护了生态环境，而且回收率较高，每对1吨氨基磺酸生产废酸进行处理可得到300kg-460kg的铵明矾和760kg-1100kg的硫酸铝固体，经检测，产品铵明矾符合GB 25592-2010食品安全国家标准，产品硫酸铝固体符合HGT 2225-2010工业硫酸铝化工行业标准。另外，本发明提供的利用氨基磺酸生产废酸生产铵明矾的方法还具有成本低廉、步骤简单、对生产设备要求较低的优点，在氨基磺酸生产企业中进行推广后能够取得极佳的经济效益。
附图说明
图1为本发明提供的一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
实施例1
一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，所用原料如下：
1、硫酸的质量分数为58.3％、氨基磺酸的质量分数为1.5％、硫酸氢铵的质量分数为9.5％的氨基磺酸生产废酸；
2、氧化铝的质量分数为31.2％的铝土矿。
上述氨基磺酸生产废酸综合利用方法包括以下步骤：将648kg铝土矿与1t氨基磺酸生产废酸在配料槽中混合均匀，然后泵入反应釜，加热至120℃引发反应，反应时压强控制为0.3MPa，反应完成后，加入550kg水将反应所得反应液中氧化铝的含量稀释至8.1wt％，然后用板框压滤机过滤得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，泵入结晶器，冷却结晶的温度控制为20℃、时间控制为4h、压强为常压，冷却结晶后进行固液分离，所得固体经过气流干燥后得到产品铵明矾410.3kg，所得液体入储池，为硫酸铝溶液，将硫酸铝溶液通过浓缩结晶后得到产品硫酸铝固体798.3kg。
实施例2
一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，所用原料如下：
1、硫酸的质量分数为58.3％、氨基磺酸的质量分数为1.5％、硫酸氢铵的质量分数为9.5％的氨基磺酸生产废酸；
2、氧化铝的质量分数为48.3％的铝土矿。
上述氨基磺酸生产废酸综合利用方法包括以下步骤：将419kg铝土矿与1t氨基磺酸生产废酸在配料槽中混合均匀，然后泵入反应釜，加热至120℃引发反应，反应时压强控制为0.3MPa，反应完成后，加入550kg水将反应所得反应液中氧化铝的含量稀释至8.3wt％，然后用板框压滤机过滤得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，泵入结晶器，冷却结晶的温度控制为20℃、时间控制为4h、压强为常压，冷却结晶后进行固液分离，所得固体经过气流干燥后得到产品铵明矾414.7kg，所得液体入储池，为硫酸铝溶液，将硫酸铝溶液通过浓缩结晶后得到产品硫酸铝固体789.9kg。
本领域的技术人员应该清楚的是，以上实施例1、实施例2为选用铝土矿作为反应原料的两种较佳的实施方式，而本发明亦可以用氢氧化铝来代替铝土矿，与此同时，氢氧化铝和氨基磺酸生产废酸之间的重量比也将不同于选用铝土矿时铝土矿和氨基磺酸生产废酸的重量比。在此为了简化说明，不再列出采用氢氧化铝为原料的实施例，其也不会对本领域的技术人员实施本发明造成任何影响。
将实施例1和实施例2中所得产品铵明矾按照GB 25592-2010食品安全国家标准进行检测，所得产品硫酸铝按照HGT 2225-2010工业硫酸铝化工行业标准进行检测，具体的检测步骤详见上述两项标准的检测流程，在此就不赘述，而关于产物的具体检测数据请见下表1和下表2所示。
表1实施例1-2中所得产品铵明矾的检测结果
Figure BDA0001950104890000051
表2实施例1-2中所得产品硫酸铝固体的检测结果
指标名称 标准要求 实施例1 实施例2
氧化铝≥ 15.60 15.75 15.80
铁≤ 0.5 0.35 0.40
水不溶物≤ 0.20 0.05 0.05
PH(10g/L水溶液)≥ 3.0 3.1 3.15
参照表1和表2，我们可以判断利用本发明提供的方法制备得到的产品铵明矾和硫酸铝固体分别符合GB 25592-2010食品安全国家标准和HGT 2225-2010工业硫酸铝化工行业标准中的相关规定，满足大规模工业化量产的纯度的要求，其工艺条件也并不苛刻，实为当下生产氨基磺酸企业处理废酸的一种非常有利的方法。

Claims (8)

1.一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，其特征在于：包括以下步骤：
将含铝物料与氨基磺酸生产废酸混合均匀，然后泵入反应釜，加热至90-150℃引发反应，反应时压强控制为0-0.4MPa，反应完成后，加水将反应所得反应液中氧化铝的含量稀释至8.1-8.3wt％，然后过滤得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，泵入结晶器，冷却结晶后进行固液分离，所得固体经过干燥后得到产品铵明矾，所得液体为硫酸铝溶液；
其中，所述含铝物料为铝土矿或氢氧化铝，当含铝物料选用铝土矿时，所述铝土矿和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：1.44-2.88，当含铝物料选用氢氧化铝时，所述氢氧化铝和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：3.07-3.69。
2.根据权利要求1所述的氨基磺酸生产废酸综合利用方法，其特征在于：所述氨基磺酸生产废酸中硫酸的质量分数为50％-60％，氨基磺酸的质量分数为1-2％，硫酸氢铵的质量分数为7-10％。
3.根据权利要求1所述的氨基磺酸生产废酸综合利用方法，其特征在于：反应釜内加热温度控制为110℃-140℃。
4.根据权利要求1所述的氨基磺酸生产废酸综合利用方法，其特征在于：反应釜内压强控制为0.3MPa。
5.根据权利要求1所述的氨基磺酸生产废酸综合利用方法，其特征在于：所述铝土矿中氧化铝的质量分数为30％-50％。
6.根据权利要求1所述的氨基磺酸生产废酸综合利用方法，其特征在于：结晶器内进行冷却结晶的温度控制为20℃、时间控制为4h。
7.根据权利要求1-6任一项所述的氨基磺酸生产废酸综合利用方法，其特征在于：将固液分离后所得硫酸铝溶液通过浓缩结晶后得到产品硫酸铝固体。
8.根据权利要求1-6任一项所述的氨基磺酸生产废酸综合利用方法，其特征在于：当含铝物料选用铝土矿时，所述铝土矿和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：1.54-2.39。
CN201910048906.3A 2019-01-18 2019-01-18 一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法 Active CN109678188B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910048906.3A CN109678188B (zh) 2019-01-18 2019-01-18 一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910048906.3A CN109678188B (zh) 2019-01-18 2019-01-18 一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109678188A CN109678188A (zh) 2019-04-26
CN109678188B true CN109678188B (zh) 2022-03-11

Family

ID=66193659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910048906.3A Active CN109678188B (zh) 2019-01-18 2019-01-18 一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109678188B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1350065A (zh) * 2000-10-19 2002-05-22 中国科学院福建物质结构研究所 铝厂废弃物的综合利用方法
CN106986366A (zh) * 2017-04-13 2017-07-28 广西隆安瑞丰工贸有限公司 一种活性白土废酸母液制备铵明矾的方法
CN108557855A (zh) * 2017-12-20 2018-09-21 大拇指环保设备（天津）有限公司 一种含铝废硫酸溶液的资源回收利用方法
CN109133133A (zh) * 2018-09-21 2019-01-04 佛山市吉力达铝材科技有限公司 一种利用含铝废水渣制备硫酸铝溶液的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1350065A (zh) * 2000-10-19 2002-05-22 中国科学院福建物质结构研究所 铝厂废弃物的综合利用方法
CN106986366A (zh) * 2017-04-13 2017-07-28 广西隆安瑞丰工贸有限公司 一种活性白土废酸母液制备铵明矾的方法
CN108557855A (zh) * 2017-12-20 2018-09-21 大拇指环保设备（天津）有限公司 一种含铝废硫酸溶液的资源回收利用方法
CN109133133A (zh) * 2018-09-21 2019-01-04 佛山市吉力达铝材科技有限公司 一种利用含铝废水渣制备硫酸铝溶液的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109678188A (zh) 2019-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109675425B (zh) 一种利用赤泥对烟气脱硫脱硝一体化处理及资源化利用的系统及方法
CN103693665B (zh) 一种粉煤灰制备高纯氧化铝的方法
CN103172095B (zh) 高铝粉煤灰高温碱浸生产超白氢氧化铝及副产品的方法
CN103145187A (zh) 一种无害化高纯五氧化二钒的生产工艺
CN110550680B (zh) 一种阻止硫酸法钛白废酸多效浓缩一效结垢的方法
CN104592063A (zh) 一种h酸的环保生产工艺
CN103880210B (zh) 一种分散染料生产中酸性废水的处理回用工艺
CN105585179A (zh) 一种铝型材厂脱模废液回收利用方法
CN103241754A (zh) 一种高纯氧化铝的生产方法
WO2013174062A1 (zh) 一种利用钛白废酸和含氟废水的混合物预处理磷矿的方法
CN101665261A (zh) 碳酸氢钠中和法制备拟薄水铝石工艺
CN103601228B (zh) 一种以粉煤灰为原料制备化工原料的方法
CN101575106A (zh) 石膏——铵循环法硫酸钙晶须和氢氧化镁晶须联产技术
CN105923877A (zh) 一种湿法铬冶金的废水处理工艺
CN103232052B (zh) 一种磷石膏直接制备高纯度碳酸钙的方法
CN101891227B (zh) 一种含硅的铝酸钠溶液深度脱硅的方法
CN109678188B (zh) 一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法
CN213446254U (zh) 一种氯化钙制备硫酸钙及回收盐酸的系统
CN101898770B (zh) 一种氢氧化钠再生循环方法
CN110342559A (zh) 一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的系统及方法
CN106315521B (zh) 钛白废酸的回收利用方法
CN208586063U (zh) 一种回收处理蒸氨废液联产纯碱的系统
CN103130196A (zh) 一种工业硫氢化钠溶液除杂的方法
CN105525096A (zh) 一种酸性铵盐沉钒废水重复利用的方法
CN105330050A (zh) 水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant