CN1121347C - 硝酸盐制造过程中减少氧化氮排放的方法 - Google Patents
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Abstract
硝酸盐制造过程中减少氧化氮排放的方法，属硝酸溶解金属制硝酸盐技术领域。其特征是在用稀硝酸溶解金属制硝酸盐的过程中加入改性的沸石类分子筛，通入富氧空气或氧气，尾气采用水封罐与吸收塔吸收，使氧化氮的排放量大大减少，减少环境污染。同时显著降低硝酸的耗量，提高反应速度，具有良好的经济效益。
Description
硝酸盐制造过程中减少氧化氮排放的方法，属无机化学、环境保护技术领域，具体涉及催化剂等工业生产中，硝酸溶解金属制造硝酸盐。
在催化剂制造等工艺中，由于对原料的纯度要求较高，常采用稀硝酸溶解电解铜、锌、镍或其它金属，以制取相应的硝酸盐。在稀硝酸溶解金属的过程中，因硝酸与金属之间的氧化还原反应，将产生大量的氧化氮气体，其化学反应式(以铜为例)如下：
目前，治理“黄龙”一般采用“一水二碱一氧化”流程或降低酸浓度的方法。前者可使尾气氧化氮浓度降低至1500×10-6(V/V)，使“黄龙”颜色显著降低，但由于溶金属过程的间歇性，与“一水二碱一氧化”治理流程的连续性之间的矛盾，装置只能是开开停停，加之碱液的后处理等问题，使得该流程的氧化氮经常直接排放，严重污染环境；后者使溶金属反应尽量按反应式(2)进行，可减少硝酸消耗及排放的氧化氮量，但又使得反应速度大大降低。
本发明的目的，在于提出一种硝酸溶解金属制造硝酸盐的过程中减少氧化氮排放的方法。该方法可大大减少氧化氮的排放，降低硝酸的消耗量及尾气中的氧化氮浓度，并且溶解金属的速度显著提高。
本发明的设计思路是这样的：采用稀硝酸溶解金属，在溶解过程中加入一种改性的沸石类分子筛，同时鼓入富氧空气或氧气，在催化氧化作用下溶解金属，制得硝酸盐，尾气经水封罐及吸收塔吸收后排放。
本发明的主要技术方案如下：在重量等于金属重量0～1/15的改性沸石类分子筛的存在下，在富氧空气或氧气的气氛中，采用15～45％的稀硝酸，在-0.05～0.4MPa压力，40～110℃温度下，溶解金属制备硝酸盐，反应产生的尾气通过水封罐及吸收塔吸收后排放，所述改性沸石类分子筛由水热合成法制得，并经0.5～10％的氢氧化钠溶液在60℃浸泡3小时后洗净，再用20～35％的硝酸在60℃浸泡8小时，然后洗净、烘干、备用。
本发明可溶解铜、锌、镍、钨等金属，制备相应的硝酸盐。
下面结合实施例对本发明加以详细描述。
实施例(以制备硝酸铜为例)：首先制备改性的沸石类分子筛，市售丝光沸石分子筛，先用0.6％氢氧化钠溶液在60℃浸泡3小时后洗净，再用32％的硝酸在60℃浸泡8小时，然后洗净、烘干，备用。采用该分子筛进行如下三组反应。
第一组：在2.5L反应釜内，加入电解铜400g，改性分子筛20g，然后加入22％稀硝酸1.5L，通入氧气，使反应釜内压力保持在-0.04～0.11MPa，在反应温度60℃时反应4小时后，计算溶铜耗酸为(按45％硝酸计)4.626g/g铜。
第二组：在2.5L反应釜内，加入电解铜与改性分子筛，然后加入29.6％稀硝酸1.52L，通入氧气，经4小时反应后，溶铜206g，排放氧化氮7.786×10-3g或37.79×10-6g/g铜。
第三组：在2.5L反应釜内，加入电解铜，不加分子筛，然后加入稀硝酸1.5L，通入氧气，经8小时反应后，溶铜200g，排放氧化氮65.79×10-6g/g铜。
上述反应的化学反应式如下：
本发明与已有同类技术相比，有如下优点：(1)以溶铜为例，溶每吨铜可节省45％稀硝酸2吨多/吨铜；(2)溶每吨铜排放的氧化氮减少99.9％以上，从而显著减少对环境的污染；(3)可提高溶金属速度减小设备的体积，降低成本，提高经济效益。本发明可广泛用于硝酸溶解金属制硝酸盐领域。
Claims (2)
1、硝酸盐制造过程中减少氧化氮排放的方法，是用硝酸溶解金属制备硝酸盐，其特征是在重量等于金属重量0～1/15的改性沸石类分子筛的存在下，在富氧空气或氧气的气氛中，采用15～45％的稀硝酸，在-0.05～0.4MPa压力，40～110℃温度下，溶解金属制备硝酸盐，反应产生的尾气通过水封罐及吸收塔吸收后排放，所述改性沸石类分子筛由水热合成法制得，并经0.5～10％的氢氧化钠溶液在60℃浸泡3小时后洗净，再用20～35％的硝酸在60℃浸泡8小时，然后洗净、烘干、备用。
2、根据权利要求1所述的硝酸盐制造过程中减少氧化氮排放的方法，其特征在于溶解的金属为铜、锌、镍、钨。
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1997
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