CN116177576A - 一种蒽醌生产装置废酸综合利用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒽醌生产装置废酸综合利用的方法，包括：获取蒽醌生产装置所产生的硫酸废液；将蒽醌生产装置所产生的硫酸废液与氧化镁反应以产生硫酸镁溶液；将硫酸镁溶液与大修渣装置所产生的滤液反应以产生氟化镁，并将氟化镁作为电解铝生产中电解铝生产的添加剂，其中大修渣装置所产生的滤液包含有氟化钠。通过上述方式，本发明所公开的蒽醌生产装置废酸综合利用的方法能够将蒽醌生产装置所产生的硫酸废液与大修渣装置所产生的滤液反应以生成可作为电解铝生产的添加剂的氟化镁，实现废酸资源化、产品化综合利用，有效降低电解铝生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及危险固体废物、工业废酸液、废盐液“三废”综合利用领域，特别涉及一种蒽醌生产装置废酸综合利用的方法。
背景技术
在电解铝生产过程中，由于高温电解质对内衬材料的渗透腐蚀，阴极碳块变形破裂，槽内铝液、电解质向下渗透直达炉膛底部，导致电解槽不能正常生产，需要停槽大修。大修取出的废旧内衬材料简称大修渣。每生产一吨电解铝产生约25kg大修渣(废阴极和废槽衬)，大修渣被列入危险固体废物。随着电解铝工业快速发展，大修渣的环境污染问题日益凸显，已然成为制约电解铝企业节约资源、清洁生产的瓶颈，严重影响我国铝工业的可持续发展。
随着我国国民经济的迅速发展，双氧水作为基本化工原料，国内市场需求量日益增长，出口量也逐年递增。2-乙基蒽醌是工业双氧水生产过程必不可少的有机中间体，2-乙基蒽醌的产量和质量极大程度上影响着双氧水及相关产业的发展。目前国内2-乙基蒽醌均采用苯酐法进行生产，工艺生产过程中，蒽醌生产装置所产生的大量硫酸废液都未完全达到环保达标处理的要求，随着国家环保监管日益严格，出现不同程度限产甚至停产情况，2-乙基蒽醌产品产量已无法满足下游需求，解决2-乙基蒽醌行业硫酸废液合规处置问题迫在眉睫、势在必行。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种蒽醌生产装置废酸综合利用的方法，能够将蒽醌生产装置所产生的硫酸废液与大修渣装置所产生的滤液反应以生成可作为电解铝生产的添加剂的氟化镁，实现废酸资源化、产品化综合利用，有效降低电解铝生产成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种蒽醌生产装置废酸综合利用的方法，其特征在于，该方法包括：获取蒽醌生产装置所产生的硫酸废液；将蒽醌生产装置所产生的硫酸废液与氧化镁反应以产生硫酸镁溶液；将硫酸镁溶液与大修渣装置所产生的滤液反应以产生氟化镁，并将氟化镁作为电解铝生产中电解铝生产的添加剂，其中大修渣装置所产生的滤液包含有氟化钠。
进一步的，所述获取蒽醌生产装置所产生的硫酸废液的步骤包括：获取获取蒽醌生产装置所输出的废液，其中该废液包括硫酸废液；从蒽醌生产装置所输出的废液中获取40w％浓度的硫酸废液。
进一步的，所述获取获取蒽醌生产装置所输出的废液的步骤包括：在蒽醌生产装置内生产2-乙基蒽醌过程中，获取在2-乙基蒽醌环合工段反应结束后通过酸析萃取分离出的硫酸废液。
进一步的，所述将蒽醌生产装置所产生的硫酸废液与氧化镁反应以产生硫酸镁溶液的步骤包括：通过第一管体将40w％浓度的硫酸废液输入至第一反应釜中；通过第二管体将氧化镁按照预定比例输入至第一反应釜中，其中所述第一反应釜的顶部间隔设置有第一管体和第二管体；利用第一电机控制所述第一反应釜内的搅拌轴转动以搅拌第一反应釜内的溶液，其中所述第一电机设置在所述第一反应釜的顶部；搅拌预定时间后，从所述第一反应釜的底部输出42.1w％浓度的硫酸镁溶液。
进一步的，所述将硫酸镁溶液与大修渣装置所产生的滤液反应以产生氟化镁的步骤包括：对大修渣装置所输出的溶液进行过滤以得到氟化钠滤液；通过第三管体将氟化钠滤液输入至第二反应釜中；通过第四管体将42.1w％浓度的硫酸镁溶液输入至所述第二反应釜中，其中所述第二反应釜的顶部间隔设置有第三管体和第四管体，所述第四管体的一端与所述第一反应釜的底部连通，所述第四管体的另一端与所述第二反应釜的第一输入口连通；利用第二电机控制所述第二反应釜内的搅拌轴转动以搅拌第二反应釜内的溶液，其中所述第二电机设置在所述第二反应釜的顶部；搅拌预定时间后，从所述第二反应釜的底部输出混合液，其中混合液中包含有氟化钠和硫酸钠。
进一步的，所述将硫酸镁溶液与大修渣装置所产生的滤液反应以产生氟化镁的步骤还包括：将混合液输送至分液槽中进行沉淀，预定时间之后从分离槽的底部分离出氟化镁。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明所公开的蒽醌生产装置废酸综合利用的方法包括：获取蒽醌生产装置所产生的硫酸废液；将蒽醌生产装置所产生的硫酸废液与氧化镁反应以产生硫酸镁溶液；将硫酸镁溶液与大修渣装置所产生的滤液反应以产生氟化镁，并将氟化镁作为电解铝生产中电解铝生产的添加剂，其中大修渣装置所产生的滤液包含有氟化钠。通过上述方式，本发明所公开的蒽醌生产装置废酸综合利用的方法能够将蒽醌生产装置所产生的硫酸废液与大修渣装置所产生的滤液反应以生成可作为电解铝生产的添加剂的氟化镁，实现废酸资源化、产品化综合利用，有效降低电解铝生产成本。
附图说明
图1为本发明蒽醌生产装置废酸综合利用的方法的流程示意图；
图2为本发明设备的连接结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1-2，该蒽醌生产装置废酸综合利用的方法包括以下步骤：
步骤S101：获取蒽醌生产装置10所产生的硫酸废液。
应理解，步骤S101中获取蒽醌生产装置所产生的硫酸废液的步骤包括：
步骤S1011：获取获取蒽醌生产装置10所输出的废液。应理解，该废液包括硫酸废液。
应理解，在蒽醌生产装置10中，2-乙基蒽醌生产是间歇式的，一共三个工段，依次是缩合、环合和精致工段，氯化铝溶液是在缩合工段分离出来，硫酸废液是在环合工段分离出来的。也就是说，2-乙基蒽醌缩合工段反应结束后，水解油水分离，所分离的水相是氯化铝溶液，油相是中间体，而2-乙基蒽醌环合工段反应结束后，酸析萃取分离出硫酸废液和2-乙基蒽醌粗品
优选地，获取获取蒽醌生产装置10所输出的废液的步骤包括：在蒽醌生产装置10内生产2-乙基蒽醌过程中，获取在2-乙基蒽醌环合工段反应结束后通过酸析萃取分离出的硫酸废液。
步骤S1012：从蒽醌生产装置10所输出的废液中获取40w％浓度的硫酸废液。
值得注意的是，在步骤S1012中，硫酸废液的浓度主要是受酸析加入水的量决定的，范围在30-50w％。
步骤S102：将蒽醌生产装置10所产生的硫酸废液与氧化镁反应以产生硫酸镁溶液。
应理解，步骤S102中将蒽醌生产装置所产生的硫酸废液与氧化镁反应以产生硫酸镁溶液的步骤包括：
步骤S1021：通过第一管体111将40w％浓度的硫酸废液输入至第一反应釜11中。
步骤S1022：通过第二管体112将氧化镁按照预定比例输入至第一反应釜11中。
其中第一反应釜11的顶部间隔设置有第一管体111和第二管体112。应理解，第一管体111的一端是与蒽醌生产装置10的输出口连通，第一管体111的另一端与第一反应釜11的第一输入口连通，第二管体112的一端与用于收容氧化镁的收容器12连通，以通过收容器12为第一反应釜11输送氧化镁。
步骤S1023：利用第一电机113控制第一反应釜11内的搅拌轴转动以搅拌第一反应釜11内的溶液。
其中第一电机113设置在第一反应釜11的顶部。
步骤S1024：搅拌预定时间后，从第一反应釜11的底部输出42.1w％浓度的硫酸镁溶液。
应理解，硫酸镁溶液的浓度是由硫酸浓度决定，而硫酸镁溶液的浓度范围为31.6-52.6w％。
步骤S103：将硫酸镁溶液与大修渣装置13所产生的滤液反应以产生氟化镁，并将氟化镁作为电解铝生产工序中电解铝生产的添加剂。
优选地，大修渣装置13所产生的滤液包含有氟化钠。
应理解，步骤S103中将硫酸镁溶液与大修渣装置13所产生的滤液反应以产生氟化镁的步骤包括：
步骤S1031：对大修渣装置13所输出的溶液进行过滤以得到氟化钠滤液。
步骤S1032：通过第三管体141将氟化钠滤液输入至第二反应釜14中。
步骤S1033：通过第四管体142将42.1w％浓度的硫酸镁溶液输入至第二反应釜14中。
其中第二反应釜14的顶部间隔设置有第三管体141和第四管体142，第四管体142的一端与第一反应釜11的底部连通，第四管体142的另一端与第二反应釜14的第一输入口连通。也就是说，本实施例通过将两个不相干的电解铝生产工序和2-乙基蒽醌连接在一起，以将所生产的氟化镁作为电解铝生产工序的添加剂，降低电解铝生产成本。
步骤S1034：利用第二电机143控制第二反应釜14内的搅拌轴转动以搅拌第二反应釜14内的溶液。
其中第二电机143设置在第二反应釜14的顶部。
步骤S1035：搅拌预定时间后，从第二反应釜14的底部输出混合液。
其中混合液中包含有氟化钠和硫酸钠。
进一步的，步骤S103中将硫酸镁溶液与大修渣装置所产生的滤液反应以产生氟化镁的步骤还包括：将混合液输送至分液槽15中进行沉淀，预定时间之后从分离槽15的底部分离出氟化镁。
应理解，在一些实施例中，分离槽15还连接有输出管，即分离槽15的一端与分离槽15连接，而输出管的另一端与电解铝生产工序连接，可通过输出管直接将氟化镁输送至电解铝生产工序中。
综上，本实施例利用2-乙基蒽醌处理过程所产生的硫酸废液与电解铝大修渣处理过程所产生的氟化钠滤液相互结合，通过生产2-乙基蒽醌的装置所产生的硫酸废液与氧化镁反应生产硫酸镁，再将硫酸镁用作电解铝大修渣处理过程的反应添加剂与氟化钠滤液反应，生产出高附加值的氟化镁产品，实现废酸资源化、产品化综合利用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种蒽醌生产装置废酸综合利用的方法，其特征在于，该方法包括：
获取蒽醌生产装置所产生的硫酸废液；
将蒽醌生产装置所产生的硫酸废液与氧化镁反应以产生硫酸镁溶液；
将硫酸镁溶液与大修渣装置所产生的滤液反应以产生氟化镁，并将氟化镁作为电解铝生产中电解铝生产的添加剂，其中大修渣装置所产生的滤液包含有氟化钠。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取蒽醌生产装置所产生的硫酸废液的步骤包括：
获取获取蒽醌生产装置所输出的废液，其中该废液包括硫酸废液；
从蒽醌生产装置所输出的废液中获取40w％浓度的硫酸废液。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取获取蒽醌生产装置所输出的废液的步骤包括：
在蒽醌生产装置内生产2-乙基蒽醌过程中，获取在2-乙基蒽醌环合工段反应结束后通过酸析萃取分离出的硫酸废液。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将蒽醌生产装置所产生的硫酸废液与氧化镁反应以产生硫酸镁溶液的步骤包括：
通过第一管体将40w％浓度的硫酸废液输入至第一反应釜中；
通过第二管体将氧化镁按照预定比例输入至第一反应釜中，其中所述第一反应釜的顶部间隔设置有第一管体和第二管体；
利用第一电机控制所述第一反应釜内的搅拌轴转动以搅拌第一反应釜内的溶液，其中所述第一电机设置在所述第一反应釜的顶部；
搅拌预定时间后，从所述第一反应釜的底部输出42.1w％浓度的硫酸镁溶液。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将硫酸镁溶液与大修渣装置所产生的滤液反应以产生氟化镁的步骤包括：
对大修渣装置所输出的溶液进行过滤以得到氟化钠滤液；
通过第三管体将氟化钠滤液输入至第二反应釜中；
通过第四管体将42.1w％浓度的硫酸镁溶液输入至所述第二反应釜中，其中所述第二反应釜的顶部间隔设置有第三管体和第四管体，所述第四管体的一端与所述第一反应釜的底部连通，所述第四管体的另一端与所述第二反应釜的第一输入口连通；
利用第二电机控制所述第二反应釜内的搅拌轴转动以搅拌第二反应釜内的溶液，其中所述第二电机设置在所述第二反应釜的顶部；
搅拌预定时间后，从所述第二反应釜的底部输出混合液，其中混合液中包含有氟化钠和硫酸钠。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将硫酸镁溶液与大修渣装置所产生的滤液反应以产生氟化镁的步骤还包括：
将混合液输送至分液槽中进行沉淀，预定时间之后从分离槽的底部分离出氟化镁。
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