專利名稱：從含酚和碘離子廢堿水中回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水回收利用及無污染排放的方法，具體是涉及一種從含酚類物質(zhì)和碘離子的廢堿水中回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法。
背景技術(shù)：
碘廣泛分布于自然界中，但它是一種分散元素，在自然界中含量非常有限，且平均品位低，由于技術(shù)及經(jīng)濟上的原因，難以規(guī)模開采。碘是制造無 機和有機碘化物的基本原料，又是制造各種碘制劑、消毒劑和農(nóng)藥的必不可少的原料。在某些相關(guān)工業(yè)生產(chǎn)部門，含碘有機廢水沒有得到充分的回收利用，一部分碘直接從廢水中排走，每年會造成大量的碘資源浪費，環(huán)境污染大。目前，關(guān)于碘的回收方法主要有I)氧化還原法即用氧化劑如硝酸、三價鐵鹽、次氯酸鹽及亞硝酸鹽等或用還原劑如亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉等分別氧化或還原為游離態(tài)的碘析出，達到與溶液分離的目的。上述方法過程中容易產(chǎn)生氮氧化物及硫化物，而氮氧化物及硫化物的排放容易造成酸雨、光化學(xué)污染等大氣污染問題。2)離子交換法將含碘廢液通過與碘離子電性相反的離子交換樹脂進行吸附，然后再經(jīng)解析、碘析等操作來回收碘。該法雖然可以起到富集碘的作用，但流程長且僅適合處理碘含量相對較低的含碘廢液，否則樹脂的用量和再生產(chǎn)費用很高。3)空氣吹出法先將含碘廢液用鹽酸酸化，再通入氯氣氧化，同時吹入空氣將游離碘吹出，用二氧化硫吸收后，通氯氣使碘游離(US4013780、US3346331、US6004465等)。該法雖適合處理高含碘量廢液中碘的回收，但需特殊設(shè)備，且操作過程中使用到氯氣、二氧化硫等高毒性氣體，因此環(huán)境污染比較嚴重，一般較少使用該法。4)浮選法將Γ轉(zhuǎn)變成13_或碘的化合物，然后加捕收劑如十六烷基三甲基溴化銨等與13—形成疏水離子化合物；再將溶液轉(zhuǎn)入浮選柱中，加入惰性有機溶劑，通入氮氣浮選，使碘富集在有機相中；最后再進行碘析處理(DE1363491、US3219409等)。該法同樣可以富集碘，適合處理低含碘量廢液，但捕收劑價格昂貴、有機溶媒用量大、回收成本高。5)液膜技術(shù)在中性油中加入適量表面活性劑，形成油包水性乳化液，再與含碘廢液形成水包油包水的分散體系，有選擇地分離和富集廢液中的碘，同時碘在內(nèi)相中發(fā)生不可逆反應(yīng)，生成難以逆向擴散的產(chǎn)物(精細石油化工，2008年03期，乳狀液膜技術(shù)及其在石油化工中的應(yīng)用；環(huán)境研究與監(jiān)測，2011年02期，液膜技術(shù)研究應(yīng)用進展)。該法是一種分離和富集碘的新途徑，但該技術(shù)操作適用較復(fù)雜且還不完善，有待進一步深入研究。由此可見，上述各種碘回收技術(shù)均有較大的適用局限，在回收碘的同時，也帶來污染環(huán)境、成本代價高、工藝流程過長操作適用復(fù)雜、僅適合于處理單一形式存在的含碘廢液的問題。而工業(yè)廢水，特別是含酚類物質(zhì)和碘離子的工業(yè)廢水，如果直接排放，對人類生活環(huán)境和健康產(chǎn)生很大的影響。因此，研究和開發(fā)一種環(huán)保、經(jīng)濟、操作簡便、成本低廉并適合處理含酚類物質(zhì)和碘離子的廢液且能夠回收碘與酚類物質(zhì)的工藝非常必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)濟、環(huán)保、操作簡便、成本低廉從含酚類物質(zhì)(主要為3，5- 二甲基苯酚鹽)和碘離子的廢堿水中回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種從含酚類物質(zhì)和碘離子的廢堿水中回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法，該方法包括以下步驟a、將含酚類物質(zhì)和碘離子的廢堿水經(jīng)過濾器去除固體雜質(zhì)；b、將廢堿水濾液計量加入酸化槽中，根據(jù)廢堿水濾液的PH值和Γ的濃度確定向酸化槽中加入鹽酸的量，發(fā)生酸堿中和反應(yīng)生成鹽和酚，經(jīng)過靜置后，從上層分離出酚，過飽和氯化鈉從下層分離出；c、中和后的液體進入碘水罐后經(jīng)泵打入反應(yīng)器，同時加入氧化劑，充分接觸后生成單質(zhì)碘，碘水罐中沉淀析出碘。作為本發(fā)明所述的回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法的一種優(yōu)選方案，其中所述步驟b中加入適量鹽酸后使酸化槽PH = 3 4，攪拌15 30分鐘后靜置分層，有機相從酸化槽上層排出，廢水是循環(huán)使用，鹽濃度增加后，酸化后生成的鹽在酸化槽下部會析出氯化鈉晶體。作為本發(fā)明所述的回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法的一種優(yōu)選方案，其中所述步驟c中，中和后的液體進入碘水罐后經(jīng)泵打入反應(yīng)器，從反應(yīng)器上部噴淋而下，氧化劑氧氣和臭氧經(jīng)從反應(yīng)器下部逆流而上，兩者充分接觸發(fā)生反應(yīng)生成碘單質(zhì)。作為本發(fā)明所述的回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法的一種優(yōu)選方案，其中所述步驟c中，保持反應(yīng)器內(nèi)微正壓，未反應(yīng)的氧化劑進入二級反應(yīng)器繼續(xù)進行氧化反應(yīng)，碘水罐經(jīng)沉淀過濾后得到碘。 作為本發(fā)明所述的回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法的一種優(yōu)選方案，其中所述步驟b中加入的酸是過量的。作為本發(fā)明所述的回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法的一種優(yōu)選方案，其中經(jīng)過氧化的廢水變?yōu)槿鯄A性重新回到堿水槽中配堿后進行循環(huán)套用。作為本發(fā)明所述的回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法的一種優(yōu)選方案，其中所使用的氧化劑為氧氣、臭氧中的一種或兩種混合物。本發(fā)明中為反應(yīng)器提供的H+為無氧化性酸，因廢水是堿性的，酸與廢堿水先進行中和，再經(jīng)氧化消耗掉H+并生成碘。廢水、無氧化性酸、氧化劑都是計量的加入，后續(xù)流程操作簡單，所需人工少，廢水處理快。碘單質(zhì)在水中是微溶的，原廢水中Γ的含量在40g/L 80g/L,所以反應(yīng)器接收罐底部會有碘單質(zhì)沉淀。當(dāng)?shù)鈫钨|(zhì)達到一定量時，就將其從接收罐底部放出。廢水經(jīng)處理后可以再次進行作為堿洗液使用，增加了使用效率。實際操作中證實此方法對高濃度酚鹽和碘離子廢水處理效果極佳且工藝流程簡單、人工少、成本低、操作簡便、處理效率高，能分類回收各種有用的物質(zhì)，既增加了效益也避免了污染。


圖I為本發(fā)明工藝原則流程圖。圖中I.廢水罐，2.過濾器，3.廢水槽，4.轉(zhuǎn)料泵，5.流量調(diào)節(jié)閥組，6.酸槽，7.酸泵，8.酸流量調(diào)節(jié)閥組，9.酸化槽，10.過濾器，11/15.碘水罐，12/16.過濾器，13/16.循環(huán)泵，14/17.反應(yīng)塔，19.堿水槽。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做出進一步說明。參見附圖1，實施本發(fā)明所述工藝主要包括以下三個部分酸化系統(tǒng)、反應(yīng)制碘系統(tǒng)、循環(huán)利用系統(tǒng)。a、酸化系統(tǒng)經(jīng)過濾器2過濾除去固體雜質(zhì)，然后計量加入酸化槽9中，自酸槽6中加入適量鹽酸后使酸化槽9 (PH = 3 4)，攪拌15 30min后靜置分層有機相從酸化槽9上層排出，作為粗品進行回收；酸化后生成的鹽，由于廢水是循環(huán)使用鹽濃度增加后，在酸化槽9下部會析出本分鹽晶體(如氯化鈉等)，鹽晶體從底閥排出獲取。酸化系統(tǒng)內(nèi)其相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式為or+H+ = = = = H2Ob、反應(yīng)制碘系統(tǒng)酸化液放入碘水罐11中經(jīng)泵打入反應(yīng)器上部噴淋而下，02/03經(jīng)反應(yīng)塔下部進入逆流而上與自上而下的酸化液充分接觸發(fā)生反應(yīng)生長碘單質(zhì)，保持反應(yīng)塔內(nèi)微正壓，未反應(yīng)的氣體進入二級反應(yīng)器繼續(xù)進行氧化反應(yīng)，碘水罐經(jīng)沉淀過濾后得到粗碘。制碘系統(tǒng)內(nèi)其相關(guān)反應(yīng)方程式為4Η.+4Γ+02 = = = = 2I2 I +2Η20或03+2Γ+2Η+ = = = = O2+H2CHI2 IC、循環(huán)利用系統(tǒng)經(jīng)二級氧化后的廢水為飽和的氯化溶液含有少量的碘單質(zhì)可以作為堿洗水原液進行套用，而不向環(huán)境排放，充分減少了排放，增加了使用效率。應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種從含酚類物質(zhì)和碘離子的廢堿水中回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法，其特征在于包括以下步驟 步驟a、將含酚類物質(zhì)和碘離子的廢堿水經(jīng)過濾器去除固體雜質(zhì)； 步驟b、將廢堿水濾液計量加入酸化槽中，根據(jù)廢堿水濾液的PH值和Γ的濃度確定向酸化槽中加入鹽酸的量，發(fā)生酸堿中和反應(yīng)生成鹽和酚，經(jīng)過靜置后，從上層分離出酚，過飽和氯化鈉從下層分離出； 步驟C、中和后的液體進入碘水罐后經(jīng)泵打入反應(yīng)器，同時加入氧化劑，充分接觸后生成單質(zhì)碘，碘水罐中沉淀析出碘。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從含酚類物質(zhì)和碘離子的廢堿水中回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法，其特征在于所述步驟b中加入適量鹽酸后使酸化槽PH = 3 4，攪拌15 30分鐘后靜置分層，有機相從酸化槽上層排出，廢水是循環(huán)使用，鹽濃度增加后，酸化后生成的鹽在酸化槽下部會析出氯化鈉晶體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從含酚類物質(zhì)和碘離子的廢堿水中回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法，其特征在于所述步驟c中，中和后的液體進入碘水罐后經(jīng)泵打入反應(yīng)器，從反應(yīng)器上部噴淋而下，氧化劑氧氣和臭氧經(jīng)從反應(yīng)器下部逆流而上，兩者充分接觸發(fā)生反應(yīng)生成碘單質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的從含酚類物質(zhì)和碘離子的廢堿水中回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法，其特征在于所述步驟c中，保持反應(yīng)器內(nèi)微正壓，未反應(yīng)的氧化劑進入二級反應(yīng)器繼續(xù)進行氧化反應(yīng)，碘水罐經(jīng)沉淀過濾后得到碘。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從含酚類物質(zhì)和碘離子的廢堿水中回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法，其特征在于所述步驟b中加入的酸是過量的。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或4中所述的從含酚類物質(zhì)和碘離子的廢堿水中回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法，其特征在于經(jīng)過氧化的廢水變?yōu)槿鯄A性重新回到堿水槽中配堿后進行循環(huán)套用。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的從含酚類物質(zhì)和碘離子的廢堿水中回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法，其特征在于所使用的氧化劑為氧氣、臭氧中的一種或兩種混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從含酚類物質(zhì)和碘離子的廢堿水中回收碘與酚類物質(zhì)且無污染排放的方法，其特征在于包括以下步驟將含酚類物質(zhì)和碘離子的廢堿水經(jīng)過濾器去除固體雜質(zhì)；將廢堿水濾液計量加入酸化槽中，根據(jù)廢堿水濾液的PH值和I-的濃度確定向酸化槽中加入鹽酸的量，發(fā)生酸堿中和反應(yīng)生成鹽和酚，經(jīng)過靜置后，從上層分離出酚，過飽和氯化鈉從下層分離出；中和后的液體進入碘水罐后經(jīng)泵打入反應(yīng)器，同時加入氧化劑，充分接觸后生成單質(zhì)碘，碘水罐中沉淀析出碘。該方法工藝流程簡單、人工少、成本低、操作簡便、處理效率高，能分類回收各種有用的物質(zhì)，既增加了效益也避免了污染。
文檔編號C02F9/04GK102616959SQ20121009850
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者崔迎祥, 錢建華, 陳健明 申請人:江蘇煥鑫高新材料科技有限公司