一種靛藍氧化濾餅后處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及靛藍染料生產(chǎn)過程中氧化工段得到的靛藍氧化濾餅的后處理新工藝，將未洗滌或適當洗滌過的板框里面的靛藍氧化濾餅取出，放置到攪拌釜中，投入適量稀釋水，在攪拌的同時加入酸性物質(zhì)進行充分的中和反應，酸性物質(zhì)包括氯化氫、硫酸、磷酸、二氧化碳這四種物質(zhì)，同時也包括這四種物質(zhì)水溶液。中和反應生成對應的鹽，采用過濾方法將這些鹽和靛藍分開，靛藍稍微洗滌后去成品工段，而這些鹽則根據(jù)加入的酸的不同采用針對性方法處理，碳酸鹽可采用苛化法回收氫氧化物，氯化物可采用電解法回收氫氧化物，硫酸鹽和磷酸鹽可精制后銷售，該發(fā)明可大幅度減少堿的消耗，提高靛藍收率，且減少廢水總量。
【專利說明】一種靛藍氧化濾餅后處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到精細化工中的傳統(tǒng)染料靛藍的生產(chǎn)工藝。具體涉及到靛藍氧化工段所得濾餅的后處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]靛藍是一種傳統(tǒng)的還原性染料，分子式為C16H1002N2，CAS號為482_89_3，是首先以苯胺基乙酸鉀/鈉、氫氧化鉀、氨基鈉反應生成吲哚酚鉀/鈉，然后在稀堿水溶液中使用空氣或氧氣氧化生成的。本發(fā)明中所述的靛藍氧化濾餅就是指從吲哚酚鉀/鈉氧化產(chǎn)生的靛藍粗品經(jīng)壓濾得到的。因為剛剛過濾的板框里面的靛藍濾餅里面含有大量的氫氧化鉀和氫氧化鈉，這些強堿部分以游離狀態(tài)存在，部分是以靛藍配合物的形態(tài)存在，以游離態(tài)存在的強堿容易置換和洗滌，而以靛藍配合物形態(tài)存在的強堿以固相形態(tài)存在于濾餅中，在水中存在著微弱的解離平衡，只能逐漸的解離出來然后溶解在水中，造成的結(jié)果就是靛藍濾餅的堿性很難迅速洗滌到中性，為了確保最終產(chǎn)品的接近中性，需要加入大量的新鮮水進行洗滌，同時產(chǎn)生了大量的堿性廢水，平均生產(chǎn)一噸靛藍產(chǎn)品要產(chǎn)生70噸堿性廢水，這些廢水中含有大量的靛藍和氫氧化鉀/鈉的配合物。排放的廢水既造成了嚴重的環(huán)境污染，又消耗了價值很高的氫氧化鉀/鈉，同時降低了產(chǎn)品的收率。每年國內(nèi)的靛藍行業(yè)排放掉的有價值的物質(zhì)在2億元以上，浪費極其驚人。
[0003]針對這個不完善的傳統(tǒng)工藝，需要形成一種能大幅度減少洗滌水用量，同時可以有效的回收或利用排放掉的氫氧化鉀/鈉的工藝，作者經(jīng)過大量的實驗和理論研究，采用如下方法來實現(xiàn)這個目的，就是直接使用酸性物質(zhì)來中和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的靛藍和氫氧化鉀/鈉的配合物，使靛藍能夠游離出來，同時氫氧化鉀/鈉轉(zhuǎn)化成其對應的鉀/鈉鹽。轉(zhuǎn)換成相對應的鹽以后經(jīng)過過濾后得到接近中性的靛藍濾餅，和相應的鹽的水溶液，中性的靛藍濾餅可以直接去造粒，而相對的鹽的溶液`可以針對使用的酸的不同進行針對性的處理。其中使用二氧化碳做為酸性物質(zhì)的方法會生成對應的碳酸鹽，而我們可以使用苛化反應，就是使用氧化鈣與碳酸鉀/鈉的水溶液反應，將其中的大部分碳酸鉀/鈉轉(zhuǎn)換成氫氧化鉀/鈉，氧化鈣則轉(zhuǎn)換成碳酸鈣，并根據(jù)需要調(diào)整反應進度，得到需要的含鉀高的強堿，多余的碳酸鈉由于同離子效應可以通過濃縮該溶液，碳酸鈉會首先以結(jié)晶的型式析出而排出體系。而昂貴的氫氧化鉀則可以返回體系?？粱磻傻奶妓徕}煅燒重新生成二氧化碳和氧化鈣套用到前面兩步反應中。合理的安排反應配比和反應條件，可以使整體的能耗最低，收率最高，就既可以實現(xiàn)大部分氫氧化鉀/鈉的循環(huán)套用，也可以提高靛藍產(chǎn)品的收率，而且可以把系統(tǒng)的絕大部分廢水給去除了，實現(xiàn)了綠色環(huán)保生產(chǎn)靛藍的目的。針對其他酸性物質(zhì)反應產(chǎn)生的鹽也可以用不同的方法來處理，有些例如硫酸鉀/鈉就可以通過常規(guī)方法制成硫酸鉀/鈉的單鹽或混合鹽針對不同客戶直接銷售。作者在對目前的文獻調(diào)研的結(jié)果來看，還沒有發(fā)現(xiàn)相關(guān)類似內(nèi)容的文獻公開發(fā)表過，對國內(nèi)靛藍企業(yè)的了解也沒有看到相關(guān)的實施內(nèi)容。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的問題在于克服傳統(tǒng)工藝靛藍氧化濾餅后處理的不足之處，并采用三個核心的步驟設(shè)計一種靛藍氧化濾餅后處理的新工藝，將傳統(tǒng)工藝中浪費掉的氫氧化鉀/鈉回收利用，并大幅度減少廢水排放。
[0005]本發(fā)明提供了一種靛藍氧化濾餅后處理的新工藝，靛藍氧化濾餅是指將傳統(tǒng)靛藍生產(chǎn)過程中氧化工段的完成氧化反應的懸混液通過板框壓濾機直接壓濾得到的靛藍氧化濾餅，也包括使用少量水洗滌過后的靛藍氧化濾餅。
[0006]本發(fā)明提供的新工藝包括:第一步先將靛藍氧化濾餅采用常規(guī)方法從過濾機中取出，放置到攪拌反應釜中，加入一定質(zhì)量的稀釋水，在一定的溫度和壓力條件下，加入適量的酸性物質(zhì)進行中和反應中和其中的剩余的游離的氫氧化鉀/鈉和以配合物型式存在的氫氧化鉀/鈉并生成相對應的鹽。第二步將中和反應結(jié)束后使用壓濾機再次壓濾反應釜中的固液混合物，得到接近中性的靛藍濾餅和含有鉀/鈉的鹽的濾液，并對濾餅使用套用水進行洗滌，洗滌除去濾餅中殘余鹽分，濃度低的洗滌水下次可作為稀釋水套用，濾液到下一步處理。第三步將靛藍濾餅送去成品工段去干燥造粒，而含有鹽的濾液可以根據(jù)加入的酸性物質(zhì)的不同來采用不同的方法分別進行后處理。
[0007]本工藝中使用的酸性物質(zhì)包括氯化氫、硫酸、磷酸、二氧化碳這四種物質(zhì)，同時也包括這四種物質(zhì)水溶液。通過中和反應生成的鹽類包括氯化鉀/鈉，硫酸鉀/鈉，硫酸氫鉀/鈉，磷酸鉀/鈉，磷酸氫鉀/鈉，磷酸二氫鉀/鈉，碳酸鉀/鈉，碳酸氫鉀/鈉。
[0008]針對使用二氧化碳的工藝，則會生成碳酸鹽，本發(fā)明使用生石灰為原料進行苛化反應將碳酸鉀/鈉，碳酸氫鉀/鈉反應得到氫氧化鉀和氫氧化鈉溶液回用，然后將苛化反應的碳酸鈣固體煅燒后得到可以套用的二氧化碳和生石灰。
`[0009]針對使用的酸性物質(zhì)是氯化氫或其水溶液的工藝，則會生成氯化鉀/鈉，本發(fā)明使用電解的方法反應將氯化鉀/鈉的溶液制備成氫氧化鉀/鈉、氯氣、氫氣，氯氣和氫氣反應后生成氯化氫套用，氫氧化鉀/鈉可以直接套用。
[0010]針對使用的酸性物質(zhì)是硫酸、磷酸及其水溶液的工藝，則會生成硫酸鉀/鈉，硫酸氫鉀/鈉，磷酸鉀/鈉，磷酸氫鉀/鈉，磷酸二氫鉀/鈉，本發(fā)明的后處理方法是使用常規(guī)的方法將硫酸鉀/鈉，硫酸氫鉀/鈉，磷酸鉀/鈉，磷酸氫鉀/鈉，磷酸二氫鉀/鈉水溶液處理制成單鹽或混合鹽產(chǎn)品。
【具體實施方式】
[0011]下面通過實施例的方式進一步說明本工藝技術(shù)，但是不能將本技術(shù)限制在所述實施例的范圍內(nèi)。
[0012]實施例1:取靛藍氧化濾餅1.86公斤，加入2000g水稀釋，在攪拌狀態(tài)下逐漸以鼓泡的形式通入220克二氧化碳，大部分二氧化碳被吸收，少量排出體系。再次過濾此反應液得到中和濾餅和中和濾液，取1000g水洗滌中和濾餅，得到中和洗滌液，中和洗滌液預備下次做稀釋水套用，洗滌后的中和濾餅直接去干燥和造粒工段處理。往中和濾液中加入340克細粉狀生石灰，在回流條件下充分攪拌反應36小時，反應完畢后過濾得到苛化濾餅和苛化濾液。氫氧化鉀單程回收率達到60%以上。各個組份的含量列在下表中。
【權(quán)利要求】
1.一種靛藍氧化濾餅后處理方法，其特征在于該方法包括如下步驟: (1)將靛藍氧化濾餅采用常規(guī)方法從過濾機中取出，放置到攪拌反應釜中，加入一定質(zhì)量的稀釋水，在一定的溫度和壓力條件下，加入適量的酸性物質(zhì)進行中和反應中和其中游離的氫氧化鉀/鈉和以配合物型式存在的氫氧化鉀/鈉并生成相對應的鹽； (2)中和反應結(jié)束后使用壓濾機壓濾反應釜中的固液混合物，得到接近中性的靛藍濾餅和含有鉀/鈉的鹽的濾液，并對濾餅使用套用水進行洗滌，洗滌除去濾餅中殘余鹽分，濃度低的洗滌水下次可作為稀釋水套用，濾液到下一步處理； (3)將靛藍濾餅送去成品工段去干燥造粒，而含有鹽的水溶液可以根據(jù)加入的酸性物質(zhì)的不同來采用不同的方法分別進行后處理。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的靛藍氧化濾餅是指將傳統(tǒng)靛藍生產(chǎn)過程中氧化工段的完成氧化反應的懸混液通過板框壓濾機直接壓濾得到的靛藍氧化濾餅，也包括使用少量水洗滌過后的靛藍氧化濾餅。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的酸性物質(zhì)包括氯化氫、硫酸、磷酸、二氧化碳這四種物質(zhì)，同時也包括這四種物質(zhì)水溶液。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于中和反應生成的鹽類包括氯化鉀/鈉，硫酸鉀/鈉，硫酸氫鉀/鈉，磷酸鉀/鈉，磷酸氫鉀/鈉，磷酸二氫鉀/鈉，碳酸鉀/鈉，碳酸氫鉀/鈉。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特證在于所述的鹽類及其水溶液的回收套用方法包括使用生石灰為原料進行苛化反應將碳酸鉀/鈉，碳酸氫鉀/鈉反應得到氫氧化鉀和氫氧化鈉溶液回用，然后將苛化反應的碳酸鈣固體煅燒后得到可以套用的二氧化碳和生石灰。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特證在于所述的鹽類及其水溶液的回收套用方法包括使用電解的方法反應將氯化鉀/鈉的溶液制備成氫氧化鉀/鈉，氯氣，氫氣，氯氣和氫氣反應后生成氯化氫套用，氫氧化鉀/鈉可以直接套用。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特證在于所述的鹽類水溶液的后處理方法包括將硫酸鉀/鈉，硫酸氫鉀/鈉，磷酸鉀/鈉，磷酸氫鉀/鈉，磷酸二氫鉀/鈉水溶液用常規(guī)方法處理制成單鹽或混合鹽產(chǎn)品。
【文檔編號】C01D5/02GK103509365SQ201210211897
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月21日
【發(fā)明者】韓扶軍 申請人:韓扶軍