CN111321423B - 一种从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法，属于环保领域。将废液倒入电解槽中，电解槽中的阳极为钛基二氧化铅，阴极为碳电极；在不通电的情况下，阳极上的二氧化铅与过氧化氢和硫酸发生氧化还原反应，生成硫酸铅、水和氧气；所述硫酸铅附着在阳极上；将阳极和阴极分别与直流电源的正极和负极连接，使电解槽中发生电解；附着在阳极上的硫酸铅被氧化，硫酸铅与水反应生成二氧化铅、硫酸和氢离子，使二氧化铅和硫酸得到再生，即回收得到硫酸。本发明运用电化学方法去除硫酸中的过氧化氢，二氧化铅阳极不断循环再生，不会引入其他杂质元素，且无需加入碱性试剂。

Description

一种从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法
技术领域
本发明属于环保领域，更具体地，涉及一种从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法。
背景技术
含过氧化氢的废硫酸溶液是电子加工行业产生的废水，在印刷电路板的清洗过程中会产生此类含过氧化氢的废硫酸溶液。印刷电路板产量日益增大，含过氧化氢的废硫酸溶液越来越多，废液中过氧化氢浓度远超国家污水排放标准中规定的浓度，若直接排放，对环境会产生巨大的污染，因此必须采取相应的措施处理废液。
现有技术中关于去除硫酸中过氧化氢的方法主要是加入废碱中和，废水处理达标后进行排放，但是这种方法只是进行废水处理，没有达到回收处理的目的。分解过氧化氢的方法主要是催化剂催化，市面上几种常用的过氧化氢催化剂有：硫酸亚铁、亚硫酸钠、碘化钾、二氧化锰等，但是会引入杂质。
发明内容
本发明解决了现有技术中从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法需要额外加入碱性试剂不能实现硫酸回收的目的，以及会引入杂质的技术问题，提供了一种运用电解从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法。将废液倒入电解槽中，电解槽中的阳极为钛基二氧化铅，阴极为碳电极；在不通电的情况下，阳极上的二氧化铅与过氧化氢和硫酸发生氧化还原反应，生成硫酸铅、水和氧气；所述硫酸铅附着在阳极上；将阳极和阴极分别与直流电源的正极和负极连接，使电解槽中发生电解；附着在阳极上的硫酸铅被氧化，硫酸铅与水反应生成二氧化铅、硫酸和氢离子，使二氧化铅和硫酸得到再生，即回收得到硫酸。本发明运用电化学方法去除硫酸中的过氧化氢，二氧化铅阳极不断循环再生，不会引入其他杂质元素，且无需加入碱性试剂。
根据本发明的目的，提供了一种从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法，包括以下步骤：
(1)将含有过氧化氢的废硫酸倒入电解槽中，所述电解槽中的阳极为钛基二氧化铅，阴极为碳电极；在不通电的情况下，所述阳极上的二氧化铅与过氧化氢和硫酸发生氧化还原反应，生成硫酸铅、水和氧气；所述硫酸铅附着在阳极上；
(2)将步骤(1)所述的阳极和阴极分别与直流电源的正极和负极连接，使电解槽中发生电解；步骤(1)中附着在阳极上的硫酸铅被氧化，硫酸铅与水反应生成二氧化铅、硫酸和氢离子，使二氧化铅和硫酸得到再生，即回收得到硫酸。
优选地，步骤(2)中所述电解的电流强度为5-20mA/cm2。
优选地，步骤(1)中所述含有过氧化氢的废硫酸中过氧化氢的浓度为10.0-12.0g/L。
优选地，步骤(2)中所述电解完成后，过氧化氢的浓度降至0.06-0.3g/L。
优选地，步骤(1)中所述碳电极为石墨电极或碳布电极。
优选地，所述含有过氧化氢的废硫酸为印刷电路板清洗过程产生的废液。
优选地，步骤(2)中所述氢离子在阴极得到电子，生成氢气。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的有益效果：
(1)本发明无出水排放，处理后的废水可以直接回收利用，使资源最大化利用，且不会再造成环境污染。
(2)本发明运用电化学方法去除硫酸中的过氧化氢，二氧化铅阳极不断循环再生，不会引入其他杂质元素。
(3)本发明运用电化学方法分解过氧化氢，无需添加催化剂，不会引入其他杂质。
(4)本发明运用电化学方法去除硫酸中的过氧化氢，相比加入碱液中和等一般化学方法效率更高，且反应更容易控制。
(5)本发明运用电化学方法去除硫酸中的过氧化氢，通电之后二氧化铅阳极不断再生，不用额外添加试剂，方便快捷、成本更低。
附图说明
图1为本发明所述的废硫酸回收处理方法的装置示意图，其中：1-电解槽、2-碳电极、3-钛基二氧化铅电极、4-直流电源。
图2为本发明所述的废硫酸回收处理方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1为本发明实施例提供的一种废硫酸回收处理方法的装置示意图。本实施例的废硫酸回收处理方法的装置示意图包括电解槽1、碳电极2、钛基二氧化铅电极3和直流电源4。其中，电解槽1用来盛装电解液。在一些实施例中，电解液包括：混合液中，硫酸溶液的质量浓度为24.5-49.0g/L，过氧化氢的质量浓度为10.0-12.0g/L。
图2是本发明所述的废硫酸回收处理方法的流程图示。一种废硫酸的回收处理方法，含有以下步骤：
(1)把含有过氧化氢的硫酸废液通入反应槽1中，在不通电条件下，阳极吸附过氧化氢，使得过氧化氢发生化学反应而被去除，所述阳极为二钛基氧化铅电极3，化学反应为PbO2+H2O2+H2SO4→PbSO4+2H2O+O2↑；
(2)通电条件下，以步骤(1)中的溶液为电解液在反应槽1中进行循环电解，再生二氧化铅阳极；电极反应式为：
阳极：PbSO4+2H2O→PbO2+2e-+H2SO4+2H+
阴极：2H++2e-→H2↑
(3)将步骤(2)中电解完成的电解液回收利用。
实施例1
一种废硫酸的回收处理方法，含有以下步骤：
步骤A：收集含有过氧化氢的硫酸废液，通入电解槽中，在不通电条件下，阳极进行吸附过氧化氢的反应；
步骤B：在通电条件下，以步骤A中的溶液为电解液在电解槽中进行电解，再生二氧化铅阳极；
步骤C：将步骤B中电解完成的电解液回收利用。
所述步骤A中原废液中硫酸浓度为0.5mol/L，过氧化氢浓度约为10.65g/L。
所述步骤B中电解槽的阳极为钛基二氧化铅电极，阴极为碳电极；电流强度为5mA/cm2。电解槽电解完成后，电解液中过氧化氢浓度降低到0.25g/L。
实施例2
一种从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法，包括以下步骤：
步骤A：收集含有过氧化氢的硫酸废液，通入电解槽中，在不通电条件下，阳极进行吸附过氧化氢的反应；
步骤B：在通电条件下，以步骤A中的溶液为电解液在电解槽中进行电解，再生二氧化铅阳极；
步骤C：将步骤B中电解完成的电解液回收利用。
所述步骤A中原废液中硫酸浓度为0.5mol/L，过氧化氢浓度约为11.34g/L。
所述步骤B中电解槽的阳极为钛基二氧化铅电极，阴极为碳电极；电流强度为10mA/cm2。电解槽电解完成后，电解液中过氧化氢浓度降低到0.12g/L。
实施例3
一种从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法，包括以下步骤：
步骤A：收集含有过氧化氢的硫酸废液，通入电解槽中，在不通电条件下，阳极进行吸附过氧化氢的反应；
步骤B：在通电条件下，以步骤A中的溶液为电解液在电解槽中进行电解，再生二氧化铅阳极；
步骤C：将步骤B中电解完成的电解液回收利用。
所述步骤A中原废液中硫酸浓度为0.5mol/L，过氧化氢浓度约为10.51g/L。
所述步骤B中电解槽的阳极为钛基二氧化铅电极，阴极为碳电极；电流强度为15mA/cm2。电解槽电解完成后，电解液中过氧化氢浓度降低到0.075g/L。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将含有过氧化氢的废硫酸倒入电解槽中，所述含有过氧化氢的废硫酸为印刷电路板清洗过程产生的废液；所述电解槽中的阳极为钛基二氧化铅，阴极为碳电极；在不通电的情况下，所述阳极上的二氧化铅与过氧化氢和硫酸发生氧化还原反应，生成硫酸铅、水和氧气；所述硫酸铅附着在阳极上；
（2）将步骤（1）所述的阳极和阴极分别与直流电源的正极和负极连接，使电解槽中发生电解；步骤（1）中附着在阳极上的硫酸铅被氧化，硫酸铅与水反应生成二氧化铅、硫酸和氢离子，使二氧化铅和硫酸得到再生，即回收得到硫酸。
2.如权利要求1所述的从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法，其特征在于，步骤（2）中所述电解的电流密度为5-20 mA/cm2。
3.如权利要求1所述的从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法，其特征在于，步骤（1）中所述含有过氧化氢的废硫酸中过氧化氢的浓度为10.0-12.0 g/L。
4.如权利要求1所述的从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法，其特征在于，步骤（2）中所述电解完成后，过氧化氢的浓度降至0.06-0.3 g/L。
5.如权利要求1所述的从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法，其特征在于，步骤（1）中所述碳电极为石墨电极或碳布电极。
6.如权利要求1所述的从含有过氧化氢的废硫酸中回收硫酸的方法，其特征在于，步骤（2）中所述氢离子在阴极得到电子，生成氢气。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113336198B (zh) * 2021-08-05 2021-10-15 清大国华环境集团股份有限公司 一种集成电路行业废硫酸回收利用方法及系统
CN115724472B (zh) * 2021-08-30 2024-04-19 蓝保(厦门)水处理科技有限公司 一种聚硫氯化铁及其生产方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3203481A1 (de) * 1982-02-03 1983-08-11 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover Verfahren zur rueckgewinnung von schwefelsaeure aus abwaessern
JPH01275797A (ja) * 1988-04-28 1989-11-06 Japan Carlit Co Ltd:The クロムメッキ用二酸化鉛電極
SG119142A1 (en) * 2000-11-21 2006-02-28 Suntec System Co Ltd Sulfuric acid recycle apparatus
JP2007185581A (ja) * 2006-01-12 2007-07-26 Nomura Micro Sci Co Ltd 酸化剤の精製方法及びその精製装置
CN101759315B (zh) * 2010-01-07 2011-05-18 黄丹喜 钢材酸洗废稀硫酸的循环利用方法
US9302219B2 (en) * 2011-08-29 2016-04-05 Massachusetts Institute Of Technology Methods and systems for carrying out a pH-influenced chemical and/or biological reaction
CN106222661A (zh) * 2016-07-26 2016-12-14 深圳崇达多层线路板有限公司 微蚀废液回收利用的方法及系统
CN109321956A (zh) * 2018-11-22 2019-02-12 陕西瑞凯环保科技有限公司 一种钛阳极镀层制作及镀层修复的方法
CN109763143B (zh) * 2019-01-22 2020-01-21 华中科技大学 一种废铅酸电池的资源化回收处理方法

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