專利名稱：一種脫除鹵水硫酸根聯(lián)產(chǎn)高純沉淀硫酸鋇的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)硫酸鋇的方法，尤其是利用燒堿生產(chǎn)鹵水中的硫酸根離子生產(chǎn)硫酸鋇的方法。
背景技術：
在燒堿生產(chǎn)中，鹽水中的硫酸根離子一般要求不高于5g/L，過高將直接影響電流效率，增加鹽水電解能耗，縮短電極的使用壽命，且鹽水中的硫酸根濃度會逐漸升高，所以必須采取有效措施，控制和降低鹽水中的硫酸根離子濃度。鋇法、膜法是現(xiàn)行最常見的降低鹽水硫酸根離子濃度的方法，現(xiàn)使用較多且具有方向性的方法是膜法。膜法除硝屬物理分離方法，是利用膜的選擇性分離功能，將鹽水中多余的硫酸根以芒硝的形式從鹽水中脫除的方法，即將鹽水分離成兩部分一部分為硫酸根含量較低的脫硝鹽水；另一部分為硫酸根含量較高的富硝鹽水，富硝鹽水再進入冷凍工序利用硫酸鈉和氯化鈉在不同溫度下溶解度不同的原理，冷凍使富硝鹽水降溫到攝氏零度以下，使硫酸根離子以硫酸鈉形式結晶析出，然后經(jīng)過離心分離得到產(chǎn)品十水硫酸鈉，在冷凍分離工序中因需要的溫度較低，大量消耗電能，僅冷凍工序每生成Ikg硫酸鈉消耗電能約lkwh。鋇法除硝就是將電解裝置返回的脫氯淡鹽水，一部分經(jīng)過除硝反應器加入鹽酸和氯化鋇后反應后進入澄清桶沉降，澄清液進入化鹽系統(tǒng)配水，底部富含硫酸鋇的鹽泥用板框壓濾機壓濾，濾液再與鈣鎂鹽泥混合壓濾，硫酸鋇鹽泥外售，此工藝產(chǎn)生的硫酸鋇因含雜質(zhì)多而一般無法直接利用，常常被作廢物棄置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有膜法和鋇法生產(chǎn)硫酸鋇技術的不足，對現(xiàn)有膜法生產(chǎn)硫酸鋇方法進行改進，提供一種利用商水中的硫酸根節(jié)能聯(lián)產(chǎn)硫酸鋇的方法，該方法充分發(fā)揮膜法和鋇法的優(yōu)勢，降低氯堿企業(yè)鹵水中硫酸根雜質(zhì)的脫除成本，提高硫酸根離子的脫除效率，同時解決了膜法除硝中產(chǎn)生的大量芒硝難以處理的問題，并且聯(lián)產(chǎn)的硫酸鋇產(chǎn)品因純度高而用途廣泛，供不應求。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的第一步利用膜法除硝方法中膜的選擇性分離功能，將鹽水中多余的硫酸根以芒硝的形式從鹽水中脫除，從而將鹽水分離成兩部分一部分為硫酸根含量較低的脫硝鹽水； 另一部分為硫酸根含量較高的富硝鹽水；第二步在第一步分離出來的富硝鹽水中投入氯化鋇，使硫酸根與鋇離子完全反應生成硫酸鋇沉淀，靜置沉降后，濾除硫酸鋇沉淀；濾后的脫硝鹽水以及第一步分離出來的脫硝鹽水進入化鹽工序重新利用。本發(fā)明較膜法除硫酸根，可節(jié)省大量冷凍、離心、泵送循環(huán)等能耗，同時免除了芒硝的處理困難問題，并可聯(lián)產(chǎn)高純度的硫酸鋇產(chǎn)品，簡便易行，具有一定的經(jīng)濟效益，降低燒堿的綜合成本。
本發(fā)明較鋇法除硝，汲取了鋇法除硝的優(yōu)點，提高鹽水質(zhì)量，使硫酸根離子轉(zhuǎn)化成高純度的硫酸鋇產(chǎn)出，減少了鹽泥產(chǎn)量，減輕了鹽泥處理量，相對降低鹽水處理成本，增加了產(chǎn)品附加值，具有一定的經(jīng)濟效益。富硝鹽水與氯化鋇反應同時生成氯化鈉，增加了鹽水中的氯化鈉含量。參考鋇法及膜法相關工耗，采用本發(fā)明設計工藝，每脫除IKg硫酸鈉可降低電耗約Ikwh (節(jié)省的冷凍環(huán)節(jié)電耗)，投入氯化鋇1. 46kg，同時產(chǎn)生高純度沉淀硫酸鋇1. 64Kg， 產(chǎn)生氯化鈉0. Skgo根據(jù)某年產(chǎn)10萬噸t規(guī)模的離子膜燒堿企業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計，每生產(chǎn)1萬t 燒堿需除去硫酸鈉276t，正常生產(chǎn)年產(chǎn)生芒硝近6300t，銷售價格、及銷量均極低，年銷售共計約5萬元，大約需要棄置處理3000t。按每生產(chǎn)1萬噸燒堿需脫除硫酸鈉276t計算，硫酸鋇MOO元/t、氯化鋇2200元/t、電費0. 5元/KWh、不計增加的氯化鈉，年產(chǎn)10萬t離子膜燒堿采用本發(fā)明較單一采用膜法除硝相比，年節(jié)省電費和增加收入共計約330萬元。


圖1為本發(fā)明膜法和鋇法聯(lián)用脫除鹵水硫酸根生產(chǎn)高純沉淀硫酸鋇的工藝流程圖，圖中陰影部分為較膜法省去的部分。其中1-預處理工序，2-膜過濾工序，3-回收脫硝鹽水工序，4-除硝反應工序， 5-沉降工序，6-壓濾工序，7-干燥工序，8-冷凍工序，9-結晶沉降工序，10-離心分離工序。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的工藝。如圖1所示，工藝如下第一步將脫氯淡鹽水經(jīng)過預處理工序1和膜過濾工序2后，鹽水中多余的硫酸根以芒硝的形式從鹽水中脫除，從而將鹽水分離成兩部分一部分為硫酸根含量較低的脫硝鹽水；另一部分為硫酸根含量較高的富硝鹽水；第二步再第一步分離出來的富硝鹽水中投入氯化鋇進行除硝反應工序4，使硫酸根與鋇離子完全反應生成硫酸鋇沉淀，經(jīng)過沉降工序5、壓濾工序6和干燥工序7，得到高純度硫酸鋇沉淀；經(jīng)過沉降工序5、壓濾工序6濾后的脫硝鹽水以及第一步分離出來的脫硝鹽水進入回收脫硝鹽水工序3重新利用。從圖中可以看出，本發(fā)明工藝省去了現(xiàn)有膜法除硝中的冷凍工序8、結晶沉降工序 9和離心分離工序10，同時免除了芒硝的處理困難問題，工藝簡單可行。
權利要求
1. 一種脫除鹵水硫酸根聯(lián)產(chǎn)高純沉淀硫酸鋇的方法，其特征在于，步驟如下 第一步利用膜法除硝方法中膜的選擇性分離功能，將鹽水中多余的硫酸根以芒硝的形式從鹽水中脫除，從而將鹽水分離成兩部分一部分為硫酸根含量較低的脫硝鹽水；另一部分為硫酸根含量較高的富硝鹽水；第二步在第一步分離出來的富硝鹽水中投入氯化鋇，使硫酸根與鋇離子完全反應生成硫酸鋇沉淀，靜置沉降后，濾除硫酸鋇沉淀；濾后的脫硝鹽水以及第一步分離出來的脫硝鹽水進入化鹽工序重新利用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脫除鹵水硫酸根聯(lián)產(chǎn)高純沉淀硫酸鋇的方法，它利用膜法除硝方法中膜的選擇性分離功能，將鹽水中多余的硫酸根以芒硝的形式從鹽水中脫除，從而將鹽水分離成兩部分一部分為硫酸根含量較低的脫硝鹽水；另一部分為硫酸根含量較高的富硝鹽水；在富硝鹽水中投入氯化鋇，使硫酸根與鋇離子完全反應生成硫酸鋇沉淀，靜置沉降后，濾除硫酸鋇沉淀；濾后的脫硝鹽水以及第一步分離出來的脫硝鹽水進入化鹽工序重新利用。本發(fā)明充分發(fā)揮膜法和鋇法的優(yōu)勢，降低氯堿企業(yè)鹵水中硫酸根雜質(zhì)的脫除成本，提高硫酸根離子的脫除效率，同時解決了膜法除硝中產(chǎn)生的大量芒硝難以處理的問題。
文檔編號C01F11/46GK102303889SQ20111015460
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權日2011年5月27日
發(fā)明者孟曉健, 李國瑞, 李超帥, 王統(tǒng)軍, 田保華 申請人:新汶礦業(yè)集團有限責任公司泰山鹽化工分公司