本發(fā)明屬于機(jī)械加工工業(yè)切削液廢水處理，涉及一種利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法。

背景技術(shù)：

1、工業(yè)上，生產(chǎn)奧克托今(hmx)大多采用烏洛托品的硝解法，又名醋酐法或貝克曼法。醋酐法的典型物料比是烏洛托品、hno3、nh4no3、ac2o和hac的質(zhì)量比＝1:(5～5.5):(3.7～4.5):(11～12):(16～23)。每生產(chǎn)1噸hmx，約產(chǎn)生1噸廢水，廢水中硝酸銨占比高達(dá)80％～95％。

2、硝酸銨生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染。特別是采用舊工藝生產(chǎn)硝酸銨時(shí)會(huì)使用大量稀硝酸，這就不可避免的引入了大量的水，隨著溫度的升高，水?dāng)y帶大量的硝酸銨和氨氣以水蒸汽的形式逸出，再經(jīng)過(guò)外界的冷卻形成冷凝廢液，這也是硝酸銨生產(chǎn)廢水的主要來(lái)源。硝酸鹽對(duì)人體和水生植物都具有較大的毒害性，若是將冷凝液直接排入地表水中，高濃度的硝酸銨和氨極易使地表水出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，對(duì)局部生態(tài)水循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生破壞。

3、目前，針對(duì)hmx廢水處理方法研究主要包括直接氧化法、高級(jí)氧化法、光fenton法以及電化學(xué)法，這些方法均傾向于將硝酸銨以及殘量hmx、rdx(環(huán)三亞甲基三硝胺)等物質(zhì)直接降解為無(wú)害物質(zhì)，這就使得大量的硝酸銨無(wú)法得到回收利用，增加了生產(chǎn)成本。

4、主流的硝酸銨生產(chǎn)廢水回收方法有電滲析法、離子交換法、集成膜法等。電滲析法使用的電滲析器前段膜片更換頻繁，會(huì)發(fā)生電滲器向外漏水和膜片間相互串水的現(xiàn)象，且電滲析器的脫鹽率僅為70％左右，處理后淡水難以達(dá)到氨氮≤10mg/l的一國(guó)標(biāo)規(guī)定。離子交換法的再生操作頻繁，需要處理再生水，若廢水中硝酸銨質(zhì)量濃度高于2g/l或廢水呈酸性，則會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂使用周期大幅度縮短。集成膜法中膜的價(jià)格較高，會(huì)增加產(chǎn)品成本；且膜組件只能一次性運(yùn)用。如果膜組件內(nèi)部某處損壞，很難修補(bǔ)，需替換整個(gè)組件。并且大部分膜為聚合物膜，會(huì)被有機(jī)溶劑溶解，因而，集成膜法一般不能用于含有有機(jī)溶劑場(chǎng)合。

5、如果能將hmx廢水和硝酸銨生產(chǎn)廢水中的硝酸銨提純，無(wú)疑能夠加強(qiáng)廢水的處理與利用，對(duì)環(huán)境起到一定的改善作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種利用萃取法處理含硝酸銨廢水如奧克托今生產(chǎn)廢水、硝酸銨生產(chǎn)廢水并回收硝酸銨的方法。

2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、一種利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法，包括以下步驟：

4、步驟(1)、含硝酸銨廢水進(jìn)行蒸發(fā)處理，得到含固體的濃縮液，過(guò)濾，收集固體；往濾液中加入不良溶劑，過(guò)濾，收集固體；合并兩次固體，即得硝酸銨粗品；

5、步驟(2)、采用萃取劑對(duì)硝酸銨粗品進(jìn)行萃取處理，得到萃取物和萃取液；萃取物經(jīng)干燥得到較純的硝酸銨產(chǎn)品；

6、步驟(3)、向步驟(2)得到的萃取液中加入不良溶劑，回收得到硝酸銨。

7、步驟(1)中，所述的含硝酸銨廢水為奧克托今生產(chǎn)廢水、硝酸銨生產(chǎn)廢水。

8、所述的奧克托今生產(chǎn)廢水主要含有硝酸銨、醋酸，硝酸銨的含量為55～65wt％、醋酸的含量為2～10wt％，水含量為20～30wt％。所述的奧克托今生產(chǎn)廢水還含有少量hmx、rdx，以及其他沒(méi)法檢出的成分，hmx的含量為0.1～0.5wt％、rdx的含量為0.1～0.5wt％。

9、所述的硝酸銨廢水中硝酸銨的含量為5～8g/l。

10、所述的蒸發(fā)處理的溫度為80℃±10℃。

11、所述的濃縮液的體積為含硝酸銨廢水體積的3％～7％。

12、所述的不良溶劑為石油醚或正己烷。

13、所述的不良溶劑和濃縮液的體積比為1:1～1:4。

14、步驟(2)中，所述的萃取劑為無(wú)水乙醇或丙酮。

15、所述的硝酸銨粗品與萃取劑的用量比為1:1～1:2kg/l或g/ml，優(yōu)選為1:1.45～1:1.55kg/l或g/ml。

16、所述的萃取處理為：向硝酸銨粗品中加入萃取劑，室溫下攪拌，過(guò)濾，得到萃取物(即濾餅)和萃取液。所述的萃取處理可以在合適的設(shè)備中進(jìn)行。

17、所述的干燥的溫度為80℃±10℃。

18、步驟(3)中，所述的不良溶劑為石油醚或正己烷；具體的，所述的不良溶劑可以使用步驟(1)過(guò)濾后得到的不良溶劑，實(shí)現(xiàn)不良溶劑的回收利用。

19、以萃取劑計(jì)，所述的萃取液和不良溶劑的體積比為1:1～1:1.5。

20、具體的，向步驟(2)得到的萃取液中加入不良溶劑，室溫下析出固體，收集固體，干燥，回收得到硝酸銨；濾液進(jìn)行蒸餾處理，根據(jù)不良溶劑和萃取劑的沸點(diǎn)差異，通過(guò)蒸餾實(shí)現(xiàn)不良溶劑以及萃取劑的回收利用。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

22、本發(fā)明利用萃取法處理含硝酸銨廢水如奧克托今生產(chǎn)廢水并回收硝酸銨的方法，操作簡(jiǎn)單，環(huán)保經(jīng)濟(jì)，回收的硝酸銨的純度至少達(dá)95％，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。具體表現(xiàn)為：

23、(1)、本發(fā)明通過(guò)蒸發(fā)操作，根據(jù)沸點(diǎn)差異，將廢水中的醋酸和水蒸出，降低了后續(xù)處理的難度，同時(shí)向過(guò)濾出硝酸銨粗品的濾液中加入不良溶劑進(jìn)一步使硝酸銨析出，減少了硝酸銨的損失。

24、(2)、本發(fā)明利用溶解度差異，對(duì)蒸發(fā)處理得到的硝酸銨粗品進(jìn)行萃取處理，可以沖洗掉硝酸銨粗品中殘留的乙酸以及幾乎全部的hmx與rdx，得到純度≥95％硝酸銨。

技術(shù)特征：

1.一種利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法，其特征在于：步驟(1)中，所述的含硝酸銨廢水為奧克托今生產(chǎn)廢水、硝酸銨生產(chǎn)廢水；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法，其特征在于：步驟(1)中，所述的蒸發(fā)處理的溫度為80℃±10℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法，其特征在于：步驟(1)中，所述的濃縮液的體積為含硝酸銨廢水體積的3％～7％；所述的不良溶劑和濃縮液的體積比為1:1～1:4。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法，其特征在于：步驟(1)中，所述的不良溶劑為石油醚或正己烷。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法，其特征在于：步驟(2)中，所述的萃取劑為無(wú)水乙醇或丙酮。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法，其特征在于：步驟(2)中，所述的硝酸銨粗品與萃取劑的用量比為1:1～1:2kg/l或g/ml。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法，其特征在于：步驟(2)中，所述的硝酸銨粗品與萃取劑的用量比為1:1.45～1:1.55kg/l或g/ml。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法，其特征在于：步驟(3)中，所述的不良溶劑為石油醚或正己烷。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法，其特征在于：步驟(3)中，以萃取劑計(jì)，所述的萃取液和不良溶劑的體積比為1:1～1:1.5。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法，包括：含硝酸銨廢水進(jìn)行蒸發(fā)處理，得到含固體的濃縮液，過(guò)濾，收集固體；往濾液中加入不良溶劑，過(guò)濾，收集固體；合并兩次固體，即得硝酸銨粗品；采用萃取劑對(duì)硝酸銨粗品進(jìn)行萃取處理，得到萃取物和萃取液；萃取物經(jīng)干燥得到較純的硝酸銨產(chǎn)品；向得到的萃取液中加入不良溶劑，回收得到硝酸銨。本發(fā)明利用萃取法處理含硝酸銨廢水并回收硝酸銨的方法，操作簡(jiǎn)單，環(huán)保經(jīng)濟(jì)，回收的硝酸銨的純度至少達(dá)95％，具有很高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)研發(fā)人員：王鵬程,杜可辰,陸明,許元?jiǎng)?張曉鵬,陸國(guó)平,林秋漢
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19