一種芒硝型鹵水中鐵離子的去除方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鹵水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種芒硝型鹵水中鐵離子的去除方法；包括以下步驟：(1)制備預(yù)氧化助劑：在精鹵液體中添加一定量的高錳酸鉀，所述精鹵液體的化學(xué)成分為：Ca2+≤10mg/L；Mg2+≤5mg/L；NaCl為300±5g/L；(2)原鹵中加預(yù)氧化助劑，使得原鹵中高錳酸鉀的含量為0.1—5mg/L；(3)加兩堿調(diào)節(jié)pH：在步驟(2)中得到的原鹵混合液體中加純堿和燒堿，加純堿去除鈣離子，加燒堿調(diào)節(jié)pH值至10～11.5，繼續(xù)反應(yīng)1.5h；(4)加絮凝沉淀劑；本發(fā)明制得的化學(xué)助劑，不會引起二次污染；能夠以連續(xù)法的方式應(yīng)用于一次鹽水的生產(chǎn)工藝，其配置、添加方法簡便，不影響原生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品品質(zhì)；普通氧化法時間約20h，而本發(fā)明預(yù)氧化時間僅為1?5min較普通自然氧化法時間短，效率高。
【專利說明】
_種芒硝型南水中鐵禹子的去除方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及鹵水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種芒硝型鹵水中鐵離子的去除方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著氯堿工業(yè)的發(fā)展，目前更多的氯堿企業(yè)選擇使用液體鹽作為其工業(yè)生產(chǎn)原 料。因液體鹽價格低廉且能耗較低，其將成為氯堿生產(chǎn)最主要原料。使用液體鹽可以大幅降 低整個產(chǎn)業(yè)鏈的能源消耗。而我國液體鹽的使用比例較低僅為7%，歐美發(fā)達國家使用比例 高達46%。若按中國液體鹽市場為700萬噸/年計算，其比使用等量的固體鹽節(jié)能70萬噸標(biāo) 煤/年。如果中國液體鹽使用比例能達到目前發(fā)達國家水平(45%)，則可以節(jié)約標(biāo)煤450萬 噸/年?？梢娨后w鹽具有廣闊的市場前景。
[0003] 液體鹽的生產(chǎn)主要步驟為添加純堿與燒堿去除溶液中的鈣、鎂雜質(zhì)離子。影響我 國液體鹽使用率的主要原因是國內(nèi)液體鹽除雜效果不明顯，在其生產(chǎn)過程中只是簡單的去 除了主要雜質(zhì)，對于微量的重金屬雜質(zhì)的去除技術(shù)還不成熟。微量元素含量超標(biāo)，影響鹽產(chǎn) 品質(zhì)量，繼而影響現(xiàn)有客戶的滿意度以及公司對鹽產(chǎn)品市場的占有率。以下游氯堿企業(yè)為 例，液體鹽中微量元素如鐵元素超標(biāo)，將會造成電解槽電壓升高、電流效率降低、電耗增加、 陰極軟管變色、電解副反應(yīng)增加、離子膜壽命縮短等不利后果。
[0004] 目前井礦鹽多數(shù)采取水溶法開采技術(shù)，鹵水成分除氯化鈉外，還有硫酸鈉、硫酸 鈣、有機物以及微量重金屬元素。不同地區(qū)因地質(zhì)條件、注井水質(zhì)條件不同，鹵水中的元素 種類與含量也千差萬別。某些鹽礦采鹵水含有鐵化合物含量較高，鹵水色澤呈紅褐色。有些 鹽廠原鹵即呈磚紅色，成品鹽也有明顯著色，影響鹽產(chǎn)品包括固體鹽、散濕鹽、液體鹽等的 品質(zhì)。鐵元素累積對離子膜的影響較大，引起槽電壓大幅度上升、電解效率下降。特別是鐵 元素的累計造成的陽極出口軟管變色等問題困擾著不少氯堿企業(yè)。
[0005] 鹵水系統(tǒng)中的鐵元素來自采鹵水、助劑、化鹽水以及系統(tǒng)設(shè)備管線的腐蝕。天然水 系均存在腐殖質(zhì)等天然有機物:腐殖質(zhì)能與Fe 2+、Fe3+結(jié)合形成鐵的配合物。原鹽中也會含 有部分鐵元素，其存在形態(tài)、含量和天然水體有著密切的關(guān)聯(lián)。天然水體pH值一般在5.0~ 9.0,溶解性的鐵主要以Fe2+和配合物的形式存在;但由于在鹵水的開采過程中，F(xiàn)e2+有著和 氧氣充分的接觸機會而被氧化成Fe3+，隨后以Fe(OH)3的形式沉淀，因此原鹽中鐵主要以氫 氧化鐵、氧化鐵沉淀和溶解性的配合鐵的形式存在。鐵元素的這些存在形式多為帶正電的 膠體，電流越高受陰極的吸引越強，在離子膜陽極一側(cè)粘附的越牢固，形成的塊狀固體也越 致密，越不容易脫落，從而引起槽電壓迅速升高，上升幅度也增大。長此以往會使離子膜的 使用壽命大大縮短。而目前針對鹵水中鐵離子含量的去除并沒有較為徹底的方法。目前去 除鐵元素較為成熟的工藝方法主要有自然氧化法、離子交換法、生物處理法、吸附法。自然 氧化法效率低，成效慢;離子交換法與吸附法操作較為繁瑣生產(chǎn)流程較長且不適合生產(chǎn)量 大的工藝;生物處理法對硬件設(shè)備要求較高且處理費用昂貴。
[0006] 目前最主要的控制方法為源頭控制，杜絕添加。而對于鹵水中本身含有的鐵離子 的去除并沒有較為理想的辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種芒硝型鹵水中 鐵離子的去除方法，該方法處理后的鹵水，含鐵量在0.02mg/L以下。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0009] -種芒硝型鹵水中鐵離子的去除方法，包括以下步驟：
[0010] (1)制備預(yù)氧化助劑:在精鹵液體中添加高錳酸鉀，高錳酸鉀添加量為〇. l_5mg/L， 所述精鹵液體的化學(xué)成分為:Ca2+ < 10mg/L;Mg2+ < 5mg/L;NaCl為300±5g/L;
[0011] (2)原鹵中加預(yù)氧化助劑，添加量以高錳酸鉀計為0.5-lmg/L，加入預(yù)氧化助劑后 充分混合I -I Omin得到原鹵混合液體；
[0012] (3)加兩堿調(diào)節(jié)pH:在步驟(2)中得到的原鹵混合液體中加純堿和燒堿，加純堿去 除鈣離子，加燒堿調(diào)節(jié)pH值至10~11.5,繼續(xù)反應(yīng)1.5h;
[0013] (4)加絮凝沉淀劑:步驟(3)反應(yīng)結(jié)束后，加入絮凝沉淀劑，所述絮凝沉淀劑選用鹽 業(yè)專用絮凝劑，添加量約為l_5mg/L，用純水或者精制鹵水溶解后添加入反應(yīng)罐中攪拌5-20min后停止攪拌自然沉降。
[0014] 優(yōu)選的，所述精鹵液體也用純水替換。
[0015] 優(yōu)選的，所述步驟(2)中預(yù)氧化助劑的添加量以高錳酸鉀計為lmg/L。
[0016] 優(yōu)選的，所述步驟(3)中純堿的添加量以將鈣離子去除至10mg/L以下為準(zhǔn)。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟(4)中絮凝劑選用聚丙烯酰胺類或聚丙烯酸鈉類。
[0018]優(yōu)選的，所述步驟(4)中絮凝劑的添加量為5mg/L。
[0019] 采用本發(fā)明的技術(shù)方案的有益效果是：
[0020] 1、鐵是多價態(tài)離子，在地下剛采出的鹵水多以二價態(tài)存在，二價鐵在堿性條件下 很容易被氧化為三價鐵，因此本發(fā)明設(shè)計選擇將亞鐵全部轉(zhuǎn)化為三價鐵后進行沉淀去除， 因氫氧化鐵的溶度積較低，堿性條件，Otr濃度較大，所以處理后鹵水中游離的鐵離子濃度 可以變得很低，原鹵經(jīng)過預(yù)氧化，加兩堿(純堿和燒堿)反應(yīng)后，為了使氫氧化鐵迅速沉淀而 從鹵水液相中進行分離，還需要添加微量絮凝劑以節(jié)約時間成本，最終得到含鐵量在 0.02mg/L以下的精鹵；本發(fā)明中制得的化學(xué)助劑，具有一定的絮凝沉降功能且自身的添加 并不會引起鹽水的二次污染；
[0021] 2、鹵水體系氯化鈉的干擾效果較明顯且鐵元素為微量，從這兩方面來看該離子去 除起來本身就具有一定的難度，本發(fā)明成功解決了這一問題；
[0022] 3、本發(fā)明能夠以連續(xù)法的方式運用于一次鹽水的連續(xù)生產(chǎn)中，其配置、添加方法 簡便不會影響原生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品品質(zhì);利用自身產(chǎn)品(精鹵)配置除鐵助劑；
[0023] 4、普通氧化法時間約在20h左右，而本發(fā)明預(yù)氧化時間僅為l-5min較普通自然氧 化法時間短，效率高。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0025] 實施例1
[0026] -種芒硝型鹵水中鐵離子的去除方法，包括以下步驟：
[0027] (I)制備預(yù)氧化助劑:在精鹵液體中添加高錳酸鉀，高錳酸鉀添加量為0. l_5mg/L， 精鹵液體的化學(xué)成分為:Ca2+ < 10mg/L;Mg2+ < 5mg/L;NaCl為300±5g/L;
[0028] (2)原鹵中加預(yù)氧化助劑，添加量以高錳酸鉀計為0.5mg/L，加入預(yù)氧化助劑后充 分混合I _5min得到原鹵混合液體；
[0029] (3)加兩堿調(diào)節(jié)pH:在步驟(2)中得到的原鹵混合液體中加純堿和燒堿，加純堿去 除鈣離子，純堿的添加量以將鈣離子去除至l〇mg/L以下為準(zhǔn)，加燒堿調(diào)節(jié)pH值至10,繼續(xù)反 應(yīng)1.5h;
[0030] (4)加絮凝沉淀劑:步驟(3)反應(yīng)結(jié)束后，加入絮凝沉淀劑，絮凝沉淀劑選用聚丙烯 酰胺類鹽業(yè)專用絮凝劑，添加量約為lmg/L，用純水溶解后加入反應(yīng)罐中攪拌5-10min后停 止攪拌自然沉降。
[0031] 實施例2
[0032] -種芒硝型鹵水中鐵離子的去除方法，包括以下步驟：
[0033] (1)制備預(yù)氧化助劑:在精鹵液體中添加高錳酸鉀，高錳酸鉀添加量為0. l_5mg/L， 精鹵液體的化學(xué)成分為:Ca2+ < 10mg/L;Mg2+ < 5mg/L;NaCl為300±5g/L;
[0034] (2)原鹵中加預(yù)氧化助劑，添加量以高錳酸鉀計為lmg/L，加入預(yù)氧化助劑后充分 混合5-1 Omin得到原鹵混合液體；
[0035] (3)加兩堿調(diào)節(jié)pH:在步驟(2)中得到的原鹵混合液體中加純堿和燒堿，加純堿去 除鈣離子，純堿的添加量以將鈣離子去除至l〇mg/L以下為準(zhǔn)，加燒堿調(diào)節(jié)pH值至11.5,繼續(xù) 反應(yīng)1.5h;
[0036] (4)加絮凝沉淀劑:步驟(3)反應(yīng)結(jié)束后，加入絮凝沉淀劑，絮凝沉淀劑選用聚丙烯 酸鈉類鹽業(yè)專用絮凝劑，添加量約為5mg/L，用純水溶解后加入反應(yīng)罐中攪拌5-20min后停 止攪拌自然沉降。
[0037] 實施例3
[0038] 該實施例為對照實驗，不加高錳酸鉀，其余操作同實施例1。
[0039] 實施例4
[0040] 該實施例為空白對照實驗。
[0041] 實施例1-2中的精鹵液體也用純水替換。
[0042] 實施例1-2中步驟(4)中絮凝沉淀劑也可用精鹵溶解后添加。
[0043] 實施例1-4中部分物質(zhì)添加量與鐵元素檢測結(jié)果見表1。
[0044] 表 1
[0046]盡管上述實施例已對本發(fā)明的技術(shù)方案進行了詳細地描述，但是本發(fā)明的技術(shù)方 案并不限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明的思想和宗旨的情況下，對本發(fā)明的技術(shù)方案所 做的任何改動都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求書所限定的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種芒硝型鹵水中鐵離子的去除方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 制備預(yù)氧化助劑:在精鹵液體中添加高錳酸鉀，高錳酸鉀添加量為0. l-5mg/L，所述 精鹵液體的化學(xué)成分為:Ca2+ < 10mg/L;Mg2+ < 5mg/L;NaCl為300±5g/L; (2) 原鹵中加預(yù)氧化助劑，添加量以高錳酸鉀計為0.5-lmg/L，加入預(yù)氧化助劑后充分 混合l-10min得到原鹵混合液體； (3) 加兩堿調(diào)節(jié)pH:在步驟(2)中得到的原鹵混合液體中加純堿和燒堿，加純堿去除鈣 離子，加燒堿調(diào)節(jié)pH值至10~11.5,繼續(xù)反應(yīng)1.5h; (4) 加絮凝沉淀劑:步驟(3)反應(yīng)結(jié)束后，加入絮凝沉淀劑，所述絮凝沉淀劑選用鹽業(yè)專 用絮凝劑，添加量約為l_5mg/L，用純水或者精制鹵水溶解后添加入反應(yīng)罐中攪拌5-20min 后停止攪拌自然沉降。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種芒硝型鹵水中鐵離子的去除方法，其特征在于:所述精鹵 液體也用純水替換。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種芒硝型鹵水中鐵離子的去除方法，其特征在于:所述步驟 (2) 中預(yù)氧化助劑的添加量以高猛酸鉀計為lmg/L。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種芒硝型鹵水中鐵離子的去除方法，其特征在于:所述步驟 (3) 中純堿的添加量以將鈣離子去除至10mg/L以下為準(zhǔn)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種芒硝型鹵水中鐵離子的去除方法，其特征在于:所述步驟 (4) 中絮凝劑選用聚丙烯酰胺類或聚丙烯酸鈉類。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種芒硝型鹵水中鐵離子的去除方法，其特征在于:所述步驟 (4)中絮凝劑的添加量為5mg/L。
【文檔編號】C02F1/52GK105858963SQ201610325448
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】姚金華, 蔣璨, 劉凱, 陳留平, 李偉, 戴秋霞
【申請人】中鹽金壇鹽化有限責(zé)任公司