專利名稱：：一種處理糖精置換反應(yīng)所產(chǎn)生的含銅含酸廢液的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，特別是涉及糖精及糖精鈉生產(chǎn)中的一種處理糖精置換反應(yīng)所產(chǎn)生的含銅含酸廢液的方法。技術(shù)背景在化工合成過程中，其置換、氯化反應(yīng)中產(chǎn)生含銅、含酸的廢水，在該廢水中含有的大量的二價(jià)銅離子、一價(jià)氯離子、二價(jià)硫酸根離子、一價(jià)鈉離子等金屬離子，含有這些金屬離子溶液如果直接排放，會對環(huán)境造成很大污染。目前處理這種廢水通常采用置換法，其置換方式是將鐵屑通入含銅酸水中，通過化學(xué)反應(yīng)用單質(zhì)鐵置換出銅，然后過濾干燥得到銅。現(xiàn)有技術(shù)的不足之處主要在于l.在置換后的濾液中仍然含有大量的CL—、S042—H"、Fe2+、Fe3+Na+及012+等化學(xué)元素，無法達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)；2.在置換反應(yīng)過程中因加熱而產(chǎn)生氯化氫氣體，該氣體不但污染環(huán)境，還由于Fe+H^Fe"+H2t，所產(chǎn)生的氫氣危險(xiǎn)性較大，易發(fā)生爆炸；3.能量消耗也大。通過檢索，發(fā)現(xiàn)有某方法是采用蒸餾方式得到鹽酸，再通過濃縮后得到硫酸銅、硫酸鈉的結(jié)晶混合物或烘干水分得到硫酸銅和硫酸鈉的混合物。這種方式的缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，不易操作，得不到純硫酸銅循環(huán)利用，而且也存在著環(huán)境污染的可能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種工藝簡單、能消除污染、并能有效徹底地處理糖精和糖精鈉生產(chǎn)中含銅、含酸廢水的一種處理糖精置換反應(yīng)所產(chǎn)生的含銅含酸廢液的方法；在處理廢液的同時(shí)還可使廢水排放達(dá)標(biāo)，并得到鹽酸和96%硫酸銅應(yīng)用于糖精生產(chǎn)，達(dá)到了循環(huán)經(jīng)濟(jì)目的。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是一種處理糖精置換反應(yīng)所產(chǎn)生的含銅含酸廢液的方法，其處理方法的步(1).將含銅含酸廢水蒸餾，使FT、CI/以HCL形式與水共沸，冷凝回收鹽酸，用水溶解容器的剩余物得到A液；(2).將A液用堿與水混合為B液；B液中的OH-或S2—與012+發(fā)生沉淀反應(yīng)生成氫氧化銅或硫化銅，經(jīng)過過濾后，得到濾液C;(3).向?yàn)V液C加活性碳脫色、過濾,得到濾液D;(4).濾液D經(jīng)濃縮、結(jié)晶、分離,得到十水硫酸鈉。而且，在對含銅含酸廢水蒸餾時(shí)，其蒸餾溫度低于13(TC，并通過原酸水含氯離子量與蒸出鹽酸的含氯離子量之差計(jì)算容器剩余物含氯O.5%時(shí)，停止蒸餾加熱，并用水溶解剩余物以得到A液。而且，所述的A液用堿與水混合為B液所采用的堿為氫氧化鈉或者硫化鈉。而且，所述的B液，是將份氫氧化鈉溶解為30%溶液或用硫化鈉或硫氫化鈉配制30%硫化鈉溶液而形成溶液后再與A液混合而得到。而且，所述的濾液D，是將濾液C升溫506(TC后加入活性碳脫色攪拌15分鐘后過濾而由此得到。而且，所述的濾液D濃縮并用水降溫至2(TC有結(jié)晶產(chǎn)生，經(jīng)過濾、干燥或者離心甩干，由此得到十水硫酸鈉。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是1.本發(fā)明的處理方法可將糖精生產(chǎn)含銅、含酸廢水徹底分離為鹽酸、硫酸銅或硫化銅、十水硫酸鈉，且處理過程中沒有酸氣、酸水污染環(huán)境，所分離的產(chǎn)品可以作為化工原料，用于糖精、化工及冶金行業(yè)，充分做到了循環(huán)經(jīng)濟(jì)，達(dá)到節(jié)能減排效果。2.本發(fā)明可有效提高企業(yè)的環(huán)保能力，對于產(chǎn)生該廢水的年產(chǎn)3000噸糖精企業(yè)按目前化工原料價(jià)格計(jì)算其綜合效益達(dá)200300萬元/年，社會效益、經(jīng)濟(jì)效益明顯。具體實(shí)施方式下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。首先需要說明的是本發(fā)明實(shí)施例使用的各種組分均為市售產(chǎn)品。一種處理糖精置換反應(yīng)所產(chǎn)生的含銅含酸廢液的方法，其處理方法的步驟是U每含銅廢含酸廢水1份，在蒸餾容器中于10513(TC進(jìn)行蒸餾，使H"、CL-以HCL形式與水共沸，冷凝回收鹽酸。初餾分為48%鹽酸，收集量為原廢液810%(體積百分比)，第二部分收集為1421%(體積百分比)鹽酸，收集量為原酸水7075%(體積百分比)，并分多次向蒸餾容器中加水進(jìn)行蒸餾，目的是將多余的H+、CL-蒸出，以便進(jìn)行下步反應(yīng)。第三次蒸餾過程得到25%鹽酸，收集量為原水的4060%(體積百分比)。蒸餾過程中得到25%及48%(體積百分比)的鹽酸可作為酸洗劑，1421%鹽酸亦可以作為酸洗劑也可作為糖精合成重氮反應(yīng)用酸，蒸餾溫度不要超過13(TC。通過原酸水含氯離子量與蒸出鹽酸的含氯離子量之差計(jì)算容器剩余物含氯0.5%時(shí)，停止加熱，用0.50.7份水溶解剩余物，得到A液。2.將0.10.2份30%氫氧化鈉溶液或用0.0220.03份硫化鈉或硫氫化鈉配制30%硫化鈉(硫氫化鈉溶液)形成堿液，將上述堿液緩慢加入A液中形成B液，攪拌B液并調(diào)節(jié)PH使012+與OH'產(chǎn)生Cu(OH)2I或Cu2++S2-=CuS4沉淀；繼續(xù)加入堿液使PH》9，將沉淀過濾得到固體氫氧化銅或硫化銅和濾液C。3.將固體氫氧化銅加硫酸到PH=12并調(diào)節(jié)比重1.21.5，然后冷卻結(jié)晶，得到96%硫酸銅；硫化銅洗滌后可根據(jù)含量進(jìn)行銷售，用于冶煉銅。將濾液C升溫506(TC后加入0.0030.007份活性碳脫色攪拌15分鐘后過濾，得到碳和濾液D，碳可以再生利用。4.濾液D濃縮、結(jié)晶、離心分離得到十水硫酸鈉及母液，十水硫酸鈉檢測合格后出售，母液套用。通過上述方法處理效果最佳，既可以達(dá)到節(jié)能減排，又能回收有用物質(zhì)，完全做到循環(huán)經(jīng)濟(jì)，使化工合成過程中置換、氯化反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生含銅、含酸廢水得到有效治理。工藝過程中各原料的規(guī)格及用量<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>下面給出本發(fā)明的具體實(shí)例-具體實(shí)例1:1.含銅含酸水500ml在1000ml蒸餾瓶中，用電熱套加熱，在105'C開始沸騰，106X:冷凝有餾出液，收集50ml鹽酸測定其含量5.6%;更換收集瓶，繼續(xù)蒸餾，冷凝回收360ml鹽酸測定含量18.8%，此時(shí)剩余物接近蒸干，補(bǔ)加15ml水后，再進(jìn)行蒸餾共計(jì)18次，共收集180ml鹽酸，測定含量3.6%。用350ml水溶解剩余物，檢測氯離子含量0.5%，得到A液。2.取40g、30%氫氧化鈉溶液，將該堿液緩慢加入A液中形成B液，攪拌產(chǎn)生黑色沉淀；繼續(xù)加入堿液至無沉淀產(chǎn)生，此時(shí)PH》9，整個(gè)過程約20分鐘，將沉淀再抽濾漏斗中過濾得到氫氧化銅和濾液c。3.濾餅用20ml水洗滌，洗水與濾液C混合后共計(jì)420ml，經(jīng)測定得到氫氧化銅8.3克；將氫氧化銅中加入92.5%硫酸8.3克中和至PH〈2，用水調(diào)節(jié)比重1.15，結(jié)晶得到18克硫酸銅和母液20ml。洗水與濾液C的混合液升溫至55"C加2g活性碳，攪拌15分鐘后過濾得到活性碳和濾液D。4.濾液D濃縮至280ml，用水降溫至2(TC有結(jié)晶產(chǎn)生，過濾、干燥、得到十水硫酸鈉及母液，十水硫酸鈉256g。具體實(shí)例2:1.含銅含酸水3500L在5000L搪瓷罐中，用加套蒸汽加熱，在105'C開始沸騰，106'C冷凝有餾出液，收集350L鹽酸測定其含量5.8%，將冷凝液導(dǎo)入濃鹽酸吸收罐；繼續(xù)蒸餾，冷凝回收2600L鹽酸，測定含量18.6%。此時(shí)剩余物接近蒸干，補(bǔ)加120L水后，再進(jìn)行蒸餾共計(jì)8次共收集960L鹽酸測定含量3.8%。用2000L水溶解剩余物，檢測氯離子含量0.5%，得到A液。2.取280公斤30%氫氧化鈉溶液，將該堿液緩慢加入A液中以形成B液，攪拌產(chǎn)生黑色沉淀；繼續(xù)加入堿液至無沉淀產(chǎn)生，此時(shí)PH》9，整個(gè)過程約20分鐘。將沉淀再抽濾漏斗中過濾得到氫氧化銅和濾液C。3.濾餅用140L水洗滌，洗水與濾液C混合后共計(jì)2500L,經(jīng)測定得到58kg氫氧化銅。將氫氧化銅中加入92.5M硫酸60kg，中和至PH〈2，用水調(diào)節(jié)比重1.12，結(jié)晶得到126kg硫酸銅和母液140L。洗水與濾液C的混合液升溫至55'C加20kg活性碳，攪拌15分鐘后過濾得到活性碳和濾液D。4.濾液D在3000L濃縮罐中濃縮至1600L，用水降溫至2(TC有結(jié)晶產(chǎn)生，在f-1000mm離心機(jī)中離心甩干，得到十水硫酸鈉及母液，十水硫酸鈉1560kg。母液循環(huán)使用。具體實(shí)例3:1.含銅含酸水500ml在1000ml蒸餾瓶中，用電熱套加熱，在105'C開始沸騰，106'C冷凝有餾出液，收集50ml鹽酸，測定其含量5.6%;更換收集瓶，繼續(xù)蒸餾，冷凝回收360ml鹽酸，測定含量18.8%;此時(shí)剩余物接近蒸干，補(bǔ)加15ml水后，再進(jìn)行蒸餾，共計(jì)18次共收集180ml，鹽酸測定含量3.6%。用350ml水溶解剩余物，檢測氯離子含量0.008%,得到A液。2.取1lg硫化鈉配制30%硫化鈉溶液，將該堿液緩慢加入A液中形成B液，攪拌產(chǎn)生黑色沉淀；繼續(xù)加入堿液至無沉淀產(chǎn)生，整個(gè)過程約20分鐘，將沉淀再抽濾漏斗中過濾得到硫化銅和濾液C。3.濾餅用20ml水洗滌，洗水與濾液C混合后共計(jì)420ml,經(jīng)測定得到含水50。/。硫化銅15.5g;洗水與濾液C的混合液升溫至55'C，加2g活性碳攪拌15分鐘后過濾，得到活性碳和濾液D。4.濾液D濃縮至280ml，用水降溫至20。C有結(jié)晶產(chǎn)生，過濾、干燥、得到十水硫酸鈉及母液，十水硫酸鈉256g。具體實(shí)例4:1.含銅含酸水3500L在5000L搪瓷罐中，用加套蒸汽加熱，在105。C開始收集350L鹽酸，測定其含量5.8%，將冷凝液導(dǎo)入濃鹽酸吸收罐；繼續(xù)蒸餾，冷凝回收2600L鹽酸，測定含量18.6%;此時(shí)剩余物接近蒸干，補(bǔ)加120L水后再進(jìn)行蒸餾共計(jì)8次共收集960L鹽酸，測定含量3.8%。用2000L水溶解剩余物，檢測氯離子含量0.008°/。，得到A液。2.取66kg硫化鈉配制30%硫化鈉溶液，將該堿液緩慢加入A液中形成B液，攪拌產(chǎn)生黑色沉淀；繼續(xù)加入堿液至無沉淀產(chǎn)生，整個(gè)過程約20分鐘。將沉淀再抽濾漏斗中過濾，得到硫化銅和濾液C。3.濾餅用120L水洗滌，洗水與濾液C混合后共計(jì)2500L，經(jīng)測定得到含水50%硫化銅96kg;洗水與濾液C的混合液升溫至55°C，加20kg活性碳攪拌15分鐘后過濾，得到活性碳和濾液D。4.濾液D在3000L濃縮罐中濃縮至1600L，用水降溫至20。C有結(jié)晶產(chǎn)生，在f-1000mm離心機(jī)中離心甩干，得到十水硫酸鈉及母液，十水硫酸鈉1560kg。母液循環(huán)使用。權(quán)利要求1.一種處理糖精置換反應(yīng)所產(chǎn)生的含銅含酸廢液的方法，其特征在于其處理方法的步驟是(1).將含銅含酸廢水蒸餾，使H+、CL-以HCL形式與水共沸，冷凝回收鹽酸，用水溶解容器的剩余物得到A液；(2).將A液用堿與水混合為B液；B液中的OH-或S2-與Cu2+發(fā)生沉淀反應(yīng)生成氫氧化銅或硫化銅，經(jīng)過過濾后，得到濾液C；(3).向?yàn)V液C加活性碳脫色、過濾，得到濾液D；(4).濾液D經(jīng)濃縮、結(jié)晶、分離，得到十水硫酸鈉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理糖精置換反應(yīng)所產(chǎn)生的含銅含酸廢液的方法，其特征在于在對含銅含酸廢水蒸餾時(shí)，其蒸餾溫度低于13(TC，并通過原酸水含氯離子量與蒸出鹽酸的含氯離子量之差計(jì)算容器剩余物含氯0.5°/。時(shí)，停止蒸餾加熱，并用水溶解剩余物以得到A液。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理糖精置換反應(yīng)所產(chǎn)生的含銅含酸廢液的方法，其特征在于所述的A液用堿與水混合為B液所采用的堿為氫氧化鈉或者硫化鈉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理糖精置換反應(yīng)所產(chǎn)生的含銅含酸廢液的方法，其特征在于所述的B液，是將份氫氧化鈉溶解為30%溶液或用硫化鈉或硫氫化鈉配制30%硫化鈉溶液而形成溶液后再與A液混合而得到。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理糖精置換反應(yīng)所產(chǎn)生的含銅含酸廢液的方法，其特征在于所述的濾液D，是將濾液C升溫506(TC后加入活性碳脫色攪拌15分鐘后過濾而由此得到。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理糖精置換反應(yīng)所產(chǎn)生的含銅含酸廢液的方法，其特征在于所述的濾液D濃縮并用水降溫至2(TC有結(jié)晶產(chǎn)生，經(jīng)過濾、干燥或者離心鬼千，由此得到十水硫酸鈉。全文摘要本發(fā)明涉及一種處理糖精置換反應(yīng)所產(chǎn)生的含銅含酸廢液的方法，主要是將含銅含酸廢水蒸餾，使H^-，CL^-以HCL形式與水共沸，冷凝回收鹽酸，用水溶解容器的剩余物得到A液，用堿(氫氧化鈉、硫化鈉等)與水混合為B液；B液經(jīng)過過濾后，得到氫氧化銅(或硫化銅)和濾液C，濾液C加活性炭脫色、過濾、得到濾液D，濾液D經(jīng)濃縮、結(jié)晶、分離，得到十水硫酸鈉。本發(fā)明的處理方法可將糖精生產(chǎn)含銅、含酸廢水徹底分離為鹽酸、硫酸銅(或硫化銅)、十水硫酸鈉，且處理過程中沒有酸氣、酸水污染環(huán)境，所分離的產(chǎn)品可以作為化工原料，用于糖精、化工及冶金行業(yè)，充分做到了節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)，對于產(chǎn)生該廢水的企業(yè)按目前化工原料價(jià)格計(jì)算其綜合效益達(dá)200～300萬元/年，社會效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著。文檔編號C02F1/62GK101234829SQ20071015021公開日2008年8月6日申請日期2007年11月19日優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日發(fā)明者田俊玲申請人:天津市順益興科技發(fā)展有限公司