一種1.4二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法
【專利摘要】一種1.4二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法，步驟如下：1）將1.4二羥基廢硫酸濃縮后加入活性炭和氧化劑，攪拌反應(yīng)后過濾得到活性炭廢渣和濾液；2)將濾液加入到攪拌下的氧化鎂懸浮液中，攪拌后過濾得到硫酸鎂溶液和硼鎂硅沉淀物，將所得硫酸鎂溶液經(jīng)冷卻結(jié)晶、離心、烘干，制得七水硫酸鎂；3）將活性炭廢渣和硼鎂硅沉淀物混合均勻，煅燒后粉碎，制得硼鎂硅肥。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：該方法工藝簡單、操作簡便、易于實(shí)施、設(shè)備投資少、成本低、無二次污染；該方法使廢酸中所有資源都得到了最優(yōu)化利用，是處理1,4二羥基廢硫酸的理想工藝，也適用于其他高有機(jī)物的廢硫酸處理，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
【專利說明】—種1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及染料中間體廢硫酸的處理，特別是一種1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]蒽醌類染料在蒽醌染料在紡織工業(yè)中占有重要的位置，大多數(shù)色澤鮮艷，堅(jiān)牢度強(qiáng)，在染料中具有不可替代性；但此類染料中間體大都需要使用大量硫酸，隨著國家對(duì)環(huán)保要求的提高和清潔生產(chǎn)的支持，廢硫酸的資源化利用已經(jīng)是企業(yè)必須徹底解決的問題。蒽醌系中間體中1.4 二羥基蒽醌是眾多染料的必須中間體，國內(nèi)年產(chǎn)約有12000噸，每噸產(chǎn)品會(huì)產(chǎn)生25噸左右15-25wt%的稀硫酸，顏色棕紅，含有大量有機(jī)物，尤其是含有大量酚類有機(jī)物，COD在20000左右。已有的處置工藝多是使用液堿或者氧化鈣中和，再經(jīng)過氧化、生化后排放；使用液堿中和成本巨大，而且這樣的排放廢液含有大量的硫酸鈉無法降解，只能通過稀釋排放，對(duì)企業(yè)成本和環(huán)境都造成巨大壓力；使用氧化鈣中和費(fèi)用仍然很高，同時(shí)產(chǎn)生石膏泥無法利用，造成二次污染。其他有萃取、脫色濃縮回用等處理工藝，尚未見到有成熟的工藝，同時(shí)稀硫酸回收成本巨大，目前未見到有應(yīng)用的企業(yè)。
[0003]1.4 二羥基廢硫酸，一般含硫酸15-25%、硼0.5-2.5%、酚類有機(jī)物0.5_2%、其他有機(jī)物2%左右；C0D為10000-25000之間，顏色棕紅，氣味較大；這種廢酸含有的硼具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，使用此種廢酸生產(chǎn)硫酸鎂，可以比堿法處置硫酸降低60%以上的成本，比氧化鈣法成本低，且沒有二次污染。但直接生產(chǎn)硫酸鎂有酚類異味、外觀差，質(zhì)量達(dá)不到肥料要求，市場難以接受。同時(shí)因?yàn)榱怄V礦含有0.5-5%的硅和0.5-4%的鈣等雜質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生含有大量有機(jī)物的硅渣，造成二次污染。
[0004]目前國內(nèi)使用硅肥、硼鎂肥、硅鈣鎂肥、硫鎂肥等已經(jīng)比較普遍，其中含硼鎂肥已經(jīng)有地方標(biāo)準(zhǔn)(DB21T 1435-2006含硼鎂肥)；含硅的肥料大多使用各種含硅廢爐渣或者含硅礦石生產(chǎn)，普遍顆粒堅(jiān)硬、難溶解、肥效偏低。硫酸鎂廢渣含有豐富的硅、鈣、鎂、硫，顆粒小、活性高，使用含硼硫酸生產(chǎn)的硫酸鎂廢渣，含有大量硼酸鎂，使用這種廢渣生產(chǎn)硼鎂硅肥既解決了廢渣污染，又具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在問題，提供一種1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法，該方法利用1.4 二羥基蒽醌廢硫酸生產(chǎn)七水硫酸鎂、無水硫酸鎂和硼鎂硅肥，投入資金少、沒有二次污染、廢酸被資源化利用，大大降低1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的處置成本。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法，利用1.4 二羥基蒽醌廢硫酸生產(chǎn)七水硫酸鎂、無水硫酸鎂和硼鎂硅肥，步驟如下:
I)將1.4 二羥基蒽醌廢硫酸濃縮至濃度為30-55wt%，在溫度80-120°C下，加入活性炭和氧化劑到有攪拌裝置的脫色池中，進(jìn)行攪拌反應(yīng)30-60分鐘，過濾后得到活性炭廢渣和濾液；
2)將上述濾液在緩慢攪拌下加入到配有氧化鎂懸浮液的反應(yīng)釜中，直至pH值為
3.0-7.5，繼續(xù)攪拌一小時(shí)，過濾得到硫酸鎂溶液和硼鎂硅沉淀物，將所得硫酸鎂溶液經(jīng)冷卻結(jié)晶、離心、烘干，制得七水硫酸鎂，結(jié)晶后的母液或者使用部分硫酸鎂溶液返回反應(yīng)釜中用于配制輕燒氧化鎂粉懸浮液，將結(jié)晶的七水硫酸鎂在200°C以上烘干或者將硫酸鎂溶液直接經(jīng)過200-1000°C熱風(fēng)干燥，得到一水硫酸鎂或者無水硫酸鎂產(chǎn)品；
3)將步驟I)制得的活性炭廢渣和步驟2)制得的硼鎂硅沉淀物混合均勻，在400-110(TC下進(jìn)行煅燒后粉碎，制得硼鎂硅肥。
[0007]所述氧化劑為臭氧、二氧化氯和雙氧水中的一種或兩種以上任意比例的混合物，氧化劑的質(zhì)量為廢硫酸質(zhì)量的0.01-1.5%，活性炭質(zhì)量為廢硫酸質(zhì)量的0.01-5%。
[0008]所述步驟2):氧化鎂懸浮液中氧化鎂與水的用量比為1:0.5-4，濾液與氧化鎂懸浮液的質(zhì)量比為3-6:1。
[0009]所述步驟2)中生產(chǎn)一水硫酸鎂和無水硫酸鎂的烘干可以使用燃煤或燃?xì)獾臒煔庵苯蛹訜?，也可以使用間接加熱，烘干設(shè)備為流化床干燥、滾筒干燥或噴霧干燥。
[0010]所述步驟3)中活性炭廢渣與硼鎂硅沉淀物的質(zhì)量比為1-10:95-110.
[0011]所述步驟3)中煅燒設(shè)備為回轉(zhuǎn)窯或旋流煅燒爐。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
該處理方法工藝簡單、操作簡便、易于實(shí)施，而且設(shè)備投資少、成本低、無二次污染、副產(chǎn)品硼硅鎂肥市場需求大；本發(fā)明使廢酸中所有資源都得到了最優(yōu)化利用，是處理1，4 二羥基廢硫酸的的理想工藝，也適用于其他高有機(jī)物的廢硫酸處理，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下通過實(shí)施例進(jìn)一步說明。
[0014]實(shí)施例1:
一種1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法，利用1.4 二羥基蒽醌廢硫酸生產(chǎn)七水硫酸鎂、無水硫酸鎂和硼鎂硅肥，步驟如下:
1)將2000千克20wt%的1，4二羥基蒽醌廢硫酸通過蒸發(fā)器濃縮到35wt%，溫度95°C，然后轉(zhuǎn)到2m3脫色釜槽中，加入3千克活性炭和10千克雙氧水，攪拌30分鐘，過濾后分別得到活性炭廢渣和濾液；
2)在3m3反應(yīng)爸中加入0.5m3水和250千克含氧化鎂90wt%的輕燒氧化鎂粉得到氧化鎂懸浮液，然后將上述濾液攪拌下緩慢加入氧化鎂懸浮液中直至PH值為6.9，繼續(xù)攪拌一小時(shí)，過濾后得到硫酸鎂溶液和100千克硼鎂硅沉淀物；將所得硫酸鎂溶液冷卻到30°C，分離結(jié)晶、烘干得到七水硫酸鎂，檢測含量為99.2%，母液返回3m3反應(yīng)釜用于配制輕燒氧化鎂粉懸浮液；
3)將6千克活性炭廢渣和100千克硼鎂硅沉淀物混合物，在600°C下煅燒30分鐘，冷卻至100°C粉碎即可制得硼鎂硅肥。檢測硼鎂硅肥中各成分的質(zhì)量份數(shù)為硅(Si02計(jì))45%、鈣(GaO) 32%，鎂(MgO 計(jì))6%，硫(S04 計(jì))9%，硼(B) 3% 其他 5%。
[0015]實(shí)施例2: 一種1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法，利用1.4 二羥基蒽醌廢硫酸生產(chǎn)七水硫酸鎂、無水硫酸鎂和硼鎂硅肥，步驟如下:
1)將2200千克18wt%的1.4 二羥基蒽醌廢硫酸濃縮到到38wt%，溫度100°C，轉(zhuǎn)到2m3脫色釜槽中，加入2千克活性炭和10千克二氧化氯，攪拌30分鐘，過濾后分別得到活性炭廢渣和濾液；
2)在3m3反應(yīng)爸中加入0.5m3水和240千克含氧化鎂88wt%的輕燒氧化鎂粉得到氧化鎂懸浮液，然后將上述濾液攪拌下緩慢加入氧化鎂懸浮液中直至PH值為4.0，繼續(xù)攪拌一小時(shí)，過濾后得到硫酸鎂溶液和95千克硼鎂硅沉淀物；將所得硫酸鎂溶液冷卻到28°C，分離結(jié)晶、烘干得到七水硫酸鎂，檢測含量為99.0%，七水硫酸鎂經(jīng)過300°C熱風(fēng)，使用流化床烘干，得到一水硫酸鎂產(chǎn)品，一水硫酸鎂含量為98.5%，母液返回3m3反應(yīng)釜用于配制輕燒氧化鎂粉懸浮液；
3)將4千克活性炭廢渣和95千克硼鎂硅沉淀物混合物，在700°C下煅燒30分鐘，冷卻至90°C粉碎即可制得硼鎂硅肥。檢測硼鎂硅肥中各成分的質(zhì)量份數(shù)為硅(Si02計(jì))50%、鈣(GaO) 30%,鎂(MgO 計(jì))5%，硫(S04 計(jì))8%，硼(B) 2% 其他 5%。
[0016] 實(shí)施例3:
一種1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法，利用1.4 二羥基蒽醌廢硫酸生產(chǎn)七水硫酸鎂、無水硫酸鎂和硼鎂硅肥，步驟如下:
1)將1800千克24wt%的1，4二羥基蒽醌廢硫酸濃縮熱到45wt%，溫度105°C，轉(zhuǎn)到2m3脫色釜槽中，加入0.01千克活性炭和5千克二氧化氯和5千克雙氧水的混合物,攪拌30分鐘，過濾后分別得到活性炭廢渣和濾液；
2)在3m3反應(yīng)爸中加入0.8m3水和270千克含氧化鎂91wt%的輕燒氧化鎂粉得到氧化鎂懸浮液，然后將上述濾液攪拌下緩慢加入氧化鎂懸浮液中直至PH值為7.1，繼續(xù)攪拌一小時(shí)，過濾后得到硫酸鎂溶液和110千克硼鎂硅沉淀物；將所得硫酸鎂溶液的90wt%直接使用500°C熱空氣噴霧干燥，得到無水硫酸鎂，檢測含量為無水硫酸鎂98.0%，硫酸鎂溶液的10wt%作為母液返回3m3反應(yīng)釜用于配制輕燒氧化鎂粉懸浮液；
3)將10千克活性炭廢渣和110千克硼鎂硅沉淀物混合物，在800°C下煅燒20分鐘，冷卻至95°C粉碎即可制得硼鎂硅肥。檢測硼鎂硅肥中各成分的質(zhì)量份數(shù)為硅(Si02計(jì))48%、鈣(GaO) 33%,鎂(MgO 計(jì))7%,硫(S04 計(jì))7%,硼(B) 2.5% 其他 2.5%。
【權(quán)利要求】
1.一種1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法，其特征在于:利用1.4 二羥基蒽醌廢硫酸生產(chǎn)七水硫酸鎂、無水硫酸鎂和硼鎂硅肥，步驟如下: 1)將1.4 二羥基蒽醌廢硫酸濃縮至濃度為30-55wt%，在溫度80-120°C下，加入活性炭和氧化劑到有攪拌裝置的脫色池中，進(jìn)行攪拌反應(yīng)30-60分鐘，過濾后得到活性炭廢渣和濾液； 2)將上述濾液在緩慢攪拌下加入到配有氧化鎂懸浮液的反應(yīng)釜中，直至pH值為3.0-7.5，繼續(xù)攪拌一小時(shí)，過濾得到硫酸鎂溶液和硼鎂硅沉淀物，將所得硫酸鎂溶液經(jīng)冷卻結(jié)晶、離心、烘干，制得七水硫酸鎂，結(jié)晶后的母液或者使用部分硫酸鎂溶液返回反應(yīng)釜中用于配制輕燒氧化鎂粉懸浮液，將結(jié)晶的七水硫酸鎂在200°C以上烘干或者將硫酸鎂溶液直接經(jīng)過200-1000°C熱風(fēng)干燥，得到一水硫酸鎂或者無水硫酸鎂產(chǎn)品； 3)將步驟I)制得的活性炭廢渣和步驟2)制得的硼鎂硅沉淀物混合均勻，在400-110(TC下進(jìn)行煅燒后粉碎，制得硼鎂硅肥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法，其特征在于:所述氧化劑為臭氧、二氧化氯和雙氧水中的一種或兩種以上任意比例的混合物，氧化劑的質(zhì)量為廢硫酸質(zhì)量的0.01-1.5%，活性炭質(zhì)量為廢硫酸質(zhì)量的0.01-5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法，其特征在于:所述步驟2):氧化鎂懸浮液中氧化鎂與水的用量比為1:0.5-4，濾液與氧化鎂懸浮液的質(zhì)量比為3-6:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法，其特征在于:所述步驟2)中生產(chǎn)一水硫酸鎂和無水硫酸鎂的烘干可以使用燃煤或燃?xì)獾臒煔庵苯蛹訜幔部梢允褂瞄g接加熱，烘干設(shè)備為流化床干燥、滾筒干燥或噴霧干燥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法，其特征在于:所述步驟3)中活性炭廢渣與硼鎂硅沉淀物的質(zhì)量比為1-10:95-110。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述1.4 二羥基蒽醌廢硫酸的資源化綠色處理方法，其特征在于:所述步驟3)中煅燒設(shè)備為回轉(zhuǎn)窯或旋流煅燒爐。
【文檔編號(hào)】C01F5/40GK104310447SQ201410504121
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】李梅彤, 張柯, 秦松巖, 李亮, 張傳磊, 謝化權(quán) 申請人:易科力（天津）環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司, 天津理工大學(xué)