專利名稱：離子交換膜電解技術(shù)處理含氯溶液中應(yīng)用的添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溶液中脫除氯離子的技術(shù)，更具體地說，是一種提高離子交換膜電解除氯的效果和電流效率、降低溶液中殘余氯離子濃度的應(yīng)用技術(shù)。
背景技術(shù)：
由于缺乏有效的脫除手段，冶金工業(yè)廢水或廢酸中常存在一定濃度的氯離子，某些濕法冶金廠的氯離子濃度甚至可高達(dá)幾十克每升，對(duì)不銹鋼管道和設(shè)備均造成嚴(yán)重的腐蝕。目前脫除溶液中氯離子的方法主要有離子交換樹脂法、萃取法、銀鹽/汞鹽沉淀法和 熱風(fēng)吹脫法。但這些方法或因除氯深度達(dá)不到要求、或因試劑太貴、或因試劑有毒、或因能耗太高而不能滿足工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用的要求。離子交換膜電解技術(shù)是一種具有廣闊應(yīng)用前景的可綜合回收冶金工業(yè)廢水或廢酸中的有價(jià)金屬、氯和硫酸的方法。但由于氯氣在水中具有一定的溶解度，在電解過程中陽(yáng)極上氯氣的生成速率不夠快，氯氣的返溶現(xiàn)象嚴(yán)重，從而導(dǎo)致離子交換膜電解技術(shù)的電流效率低，溶液經(jīng)處理后仍殘余一定的氯離子(一般為
O.Γ0. 5g/L)無法脫除，限制廢水或廢酸的回用范圍。因此研究能提高離子交換膜電解脫氯的電流效率，降低溶液中殘余氯離子濃度的添加劑具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種離子交換膜電解技術(shù)處理含氯溶液中應(yīng)用的添加劑，可以提高離子交換膜電解除氯的效果和電流效率、降低溶液中殘余氯離子的濃度。本發(fā)明的技術(shù)方案是將鈦鹽作為添加劑應(yīng)用于離子交換膜電解處理含氯溶液，用于提高陽(yáng)極電流效率和氯脫除率，降低溶液中氯離子的濃度，其添加量為l(T50ppmTi當(dāng)量。所述的鈦鹽選用三氯化鈦、硫酸鈦(III)、Ti (SO4) 2、TiOSO4等鈦鹽中的一種或多種。所述離子交換膜電解處理含氯溶液中添加劑添加后的陽(yáng)極電流效率可達(dá)到90%。本發(fā)明主要在離子交換膜電解技術(shù)處理含氯溶液時(shí)在電解液中添加微量的鈦鹽，以提高陽(yáng)極電流效率和氯脫除率，降低溶液中氯離子的濃度。該添加劑用量少、效果好、方便可靠，經(jīng)添加后離子交換膜電解處理含氯溶液的陽(yáng)極電流效率可由未添加時(shí)的209Γ50%提高到40°/Γ90%，處理后的溶液中氯離子的濃度由未添加時(shí)的O. Γ0. 5g/L降低到20mg/L以下。


圖I為本發(fā)明的工藝流程示意圖。如圖所示，在離子交換膜電解技術(shù)處理含氯溶液時(shí)，電解槽的陰極室配入新鮮的含氯酸性廢水(又稱為原液)，陽(yáng)極室配入過濾后的陰極電解后液和適量的添加劑，進(jìn)行陽(yáng)離子交換膜電解；電解溫度為25飛5°C，電流密度為10(Tl000A/m2，電解后陽(yáng)極室的電解后液作為處理合格液排出，陰極電解后液經(jīng)減壓過濾后作為后續(xù)電解的陽(yáng)極液。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I、銅冶金流程產(chǎn)出的脫硒后液中氯離子濃度為14. 30g/L。采用陽(yáng)離子交換膜電解技術(shù)處理，陽(yáng)極采用釕銥系涂層鈦網(wǎng)，陰極采用石墨電極，溫度為室溫(25°C)，電流密度為625A/m2。未添加除氯添加劑，電解4小時(shí)，溶液中殘余的氯離子濃度為O. 27g/L，陽(yáng)極電流效率為26. 52%。添加了 25ppmTi當(dāng)量的三氯化鈦添加劑后，電解2. 5小時(shí)，溶液中殘余的氯離子濃度為O. 0076g/L,陽(yáng)極電流效率為43. 23%。實(shí)施例2、銅冶金流程產(chǎn)出的脫硒后液中氯離子濃度為22. 46g/L。采用陽(yáng)離子交換膜電解技術(shù)處理，陽(yáng)極采用釕銥系涂層鈦網(wǎng)，陰極采用石墨電極，溫度為25°C，電流密度為625A/m2。未添加除氯添加劑，電解4小時(shí)，溶液中殘余的氯離子濃度為O. 45g/L，陽(yáng)極電流效率為41. 60%。添加了 30ppmTi當(dāng)量的三氯化鈦添加劑后，電解2小時(shí)，溶液中殘余的氯離子濃度為O. 012g/L,陽(yáng)極電流效率為84. 86%。

實(shí)施例3、脫硒后液和選礦廢水按體積比3 4配成的混合液中氯離子濃度為10. 85g/L。采用陽(yáng)離子交換膜電解技術(shù)處理，陽(yáng)極采用釕銥系涂層鈦網(wǎng)，陰極采用石墨電極，溫度為25°C，電流密度為625A/m2。未添加除氯添加劑，電解4小時(shí)，溶液中殘余的氯離子濃度為O. 16g/L，陽(yáng)極電流效率為20. 21%。添加了 25ppmTi當(dāng)量的硫酸鈦(III)添加劑后，電解2小時(shí)，溶液中殘余的氯離子濃度為O. 017g/L,陽(yáng)極電流效率為40. 95%。實(shí)施例4、污酸中氯離子濃度為11.56g/L。采用陽(yáng)離子交換膜電解技術(shù)處理，陽(yáng)極采用釕銥系涂層鈦網(wǎng)，陰極采用石墨電極，溫度為25°C，電流密度為625A/m2。未添加除氯添加劑，電解4小時(shí)，溶液中殘余的氯離子濃度為O. 18g/L，陽(yáng)極電流效率為21. 51%。添加了25ppmTi當(dāng)量的硫酸鈦(III)添加劑后，電解2小時(shí)，溶液中殘余的氯離子濃度為O. 012g/L,陽(yáng)極電流效率為43. 66%。
權(quán)利要求
1.離子交換膜電解技術(shù)處理含氯溶液中應(yīng)用的添加劑，其特征在于將鈦鹽作為添加劑應(yīng)用于離子交換膜電解處理含氯溶液，用于提高陽(yáng)極電流效率和氯脫除率，降低溶液中氯離子的濃度，其添加量為l(T50ppmTi當(dāng)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的添加劑，其特征在于所述的鈦鹽選用三氯化鈦、硫酸鈦(III)、Ti (SO4)2, TiOSO4等鈦鹽中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的添加劑，其特征在于所述離子交換膜電解處理含氯溶液中添加劑添加后的陽(yáng)極電流效率可達(dá)到90%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種離子交換膜電解技術(shù)處理含氯溶液中應(yīng)用的添加劑，將鈦鹽作為添加劑應(yīng)用于離子交換膜電解處理含氯溶液，用于提高陽(yáng)極電流效率和氯脫除率，降低溶液中氯離子的濃度，其添加量為10~50ppmTi當(dāng)量；所述的鈦鹽選用三氯化鈦、硫酸鈦(Ⅲ)、Ti(SO4)2、TiOSO4等鈦鹽中的一種或多種；本發(fā)明主要在離子交換膜電解技術(shù)處理含氯溶液時(shí)在電解液中添加微量的鈦鹽，以提高陽(yáng)極電流效率和氯脫除率，降低溶液中氯離子的濃度。該添加劑用量少、效果好、方便可靠，經(jīng)添加后離子交換膜電解處理含氯溶液的陽(yáng)極電流效率可由未添加時(shí)的20%~50%提高到40%~90%，處理后的溶液中氯離子的濃度由未添加時(shí)的0.1~0.5g/L降低到20mg/L以下。
文檔編號(hào)C02F1/58GK102642906SQ201210129900
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者代紅坤, 何恩, 張邦琪, 李永祥, 楊坤彬, 楊堃, 林艷, 王沖, 王曉武, 舒波, 謝剛, 郭沛, 馬燕萍 申請(qǐng)人:云南銅業(yè)股份有限公司, 昆明理工大學(xué)