褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟氧化脫色含鉻廢液的電解回收處理方法
2023-06-11 10:21:36 1
專利名稱：褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟氧化脫色含鉻廢液的電解回收處理方法
技術領域：
本發明屬於煤化工技術領域，涉及ー種褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟氧化脫色生產過程中，含鉻廢液的電解回收處理方法。
背景技術：
從褐煤和泥炭中提取得到的褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟原料，組分複雜、顔色較深，經過氧化脫色精製加工以後可以得到淺色的精蠟，精蠟應用領域廣、用量大、附加值高。利用鉻酸氧化法對褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟這幾種原料進行氧化脫色精製加工時，需要將各原料分別放置到氧化脫色的裝置內進行加熱，使其熔化成液態，在熔化成液態的原料中加入鉻酸和硫酸作為氧化劑，在催化劑和表面活性劑的催化、活化作用下，氧化劑把褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟中的有色物質，氧化成為無色物質，在氧化過程中控制氧化脫色的溫度保持在100-150°C，氧化脫色完成以後，停止加熱使其冷卻至常溫，得到的固態物質為脫色的精蠟。精蠟從氧化脫色裝置內取出來以後，剩餘的液體部分為含鉻氧化廢液。含鉻氧化廢液具有毒性，直接排放會汙染環境、危害健康。現有技術中，對含鉻氧化廢液處理，通常是在廢液中投放適量的化學試劑，攪拌放置一段時間以後，排放到自然界。這種處理方法需要的時間長、費用高，最終的排放物會對環境造成二次汙染。另外，在エ業上可以利用葡萄糖作為還原劑把含鉻氧化廢液做成鞣革劑回收利用，但該方法需要消耗大量的葡萄糖，浪費糧食，處理成本較高。
發明內容
本發明針對現有技術中，褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟在氧化脫色的精蠟加工過程中，產生的含鉻氧化廢液不能直接排放，用化學試劑或葡萄糖處理含鉻氧化廢液，存在資源耗費大、處理時間長、成本費用高的問題，提供ー種褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟氧化脫色含鉻廢液的電解回收處理方法，該方法包括以下步驟
(a)廢液過濾將採用鉻酸氧化法對褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟進行氧化脫色加工時所產生的含鉻氧化廢液，通入過濾器中進行過濾，控制過濾的壓カ為負的O. 5-0. 8MP，去除顆粒狀蠟渣，得到不含顆粒雜質的含鉻氧化濾液；
過濾器採用抗強酸抗氧化的微孔濾膜過濾器，微孔濾膜過濾器的孔徑為O. 6-1. O um,孔隙率為50-80% ；
(b)調節含鉻氧化濾液的濃度將過濾得到的含鉻氧化濾液通過強鹼性離子交換樹脂，再通過活性炭，去除含鉻氧化濾液中的小分子有機雜質，然後調節和控制得到的含鉻氧化濾液中硫酸的濃度為I. 0-4. Omol/L，硫酸鉻的濃度為O. 4-1. 2mol/L ；(c)電解處理將(b)步驟所得到的含鉻氧化濾液放入離子隔膜電解裝置的陽極室中，將濃度為O. 5-4. O mo I/L的硫酸溶液放入離子隔膜電解裝置的陰極室中，放入陰極室中的硫酸溶液和放入陽極室中的含鉻氧化濾液兩者的體積比為1:1，在離子隔膜電解裝置的兩極加穩壓直流電進行電解，控制電流密度為300-1400A/m2，電解過程中，陰、陽兩極室中的液體分別用氟塑料泵進行循環，控制明、陽兩極室中的液體循環的流速為5-20L/min，在循環槽中進行加熱處理，控制加熱的溫度為30-70°C ;在此條件下電解6-10小時以後，對陽極室中的電解液取樣進行Cr (VI)濃度的檢測，當陽極液中的三價鉻有70%已經轉化成為六價鉻的時候停止電解，關閉離子隔膜電解裝置的穩壓直流電源開關，電解的電流效率達到65-75%，電解結束後，從陽極室中得到電解氧化液，從陰極室中得到硫酸溶液；
電解陽極反應式2Cr3++7 H2O -6e= Cr2O72^HH+
電解陰極反應式6H++6e=3 H2
電解總反應式Cr2(S04)3+7H20=H2Cr207+3 H2S04+3H2
本發明在處理褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟氧化脫色含鉻氧化廢液時，實現了含鉻氧化廢液的完全回收，有效解決含鉻氧化廢液的汙染問題，處理過程中，不使用化學試劑，處理成本較低，經處理後得到的電解氧化液和硫酸溶液經過調配以後，可以製成新的褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟氧化脫色剤，實現廢物回收和循環利用。
圖I為本發明的電解循環利用エ藝流程圖。
具體實施例實施例I :ー種褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟氧化脫色含鉻廢液的電解回收處理方法，該方法包括以下步驟
Ca)廢液過濾取採用鉻酸氧化法對褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟進行氧化脫色精加工時所產生的含鉻氧化廢液100L，將含鉻氧化廢液通入過濾器中進行過濾，控制過濾的壓カ為負的O. 5MP去除顆粒狀蠟渣，得到不含顆粒雜質的含鉻氧化濾液，過濾器採用抗強酸抗氧化的微孔濾膜過濾器，微孔濾膜過濾器的孔徑為I. Oum,孔隙率為50% ；
(b)調節含鉻氧化濾液的濃度將過濾得到的含鉻氧化濾液通過強鹼性離子交換樹脂，再通過活性炭，去除含鉻氧化濾液中的小分子有機雜質，然後調節和控制得到的含鉻氧化濾液中硫酸的濃度為I. 5mol/L，硫酸鉻的濃度為O. 4mol/L ；
(c)電解處理將(b)步驟所得到的含鉻氧化濾液100L放入離子隔膜電解裝置的陽極室中，將濃度為1.0 mol/L的硫酸溶液100L放入離子隔膜電解裝置的陰極室中，在離子隔膜電解裝置的兩極加穩壓直流電進行電解，控制電流密度為800A/m2，電解過程中，陰、陽兩極室中的液體分別用氟塑料泵進行循環，控制陰極室中的液體循環的流速為8L/min，控制陽極室中的液體循環的流速為8L/min，在循環槽中進行加熱處理，控制加熱的溫度為40°C;在此條件下電解6小時以後，對陽極室中的電解液取樣進行Cr (VI)濃度的檢測，當陽極液中的三價鉻有70%已經轉化成為六價鉻的時候停止電解，關閉離子隔膜電解裝置的穩壓直流電源開關，電解結束後，電解的電流效率達到65%，從陽極室中得到電解氧化液，從陰極室中得到硫酸溶液；
電解陽極反應式2Cr3++7 H2O -6e= Cr2O72IHH+
電解陰極反應式6H++6e=3 H2
電解總反應式=Cr2(SO4) 3+7Η20=Η2 Cr207+3 H2S04+3H2
實施例2 :—種褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟氧化脫色含鉻廢液的電解回收處理方法，該方法包括以下步驟
Ca)廢液過濾取採用鉻酸氧化法對褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟進行氧化脫色精加工時所產生的含鉻氧化廢液200L，將含鉻氧化廢液通入過濾器中進行過濾，控制過濾的壓力為負的O. 6MP去除顆粒狀蠟渣，得到不含顆粒雜質的含鉻氧化濾液，過濾器採用抗強酸抗氧化的微孔濾膜過濾器，微孔濾膜過濾器的孔徑為O. Sum,孔隙率為60 % ；
(b)調節含鉻氧化濾液的濃度將過濾得到的含鉻氧化濾液通過強鹼性離子交換樹脂，再通過活性炭，去除含鉻氧化濾液中的小分子有機雜質，然後調節和控制得到的含鉻氧化濾液中硫酸的濃度為2. Omol/L，硫酸鉻的濃度為O. 8mol/L ；
(c)電解處理將(b)步驟所得到的含鉻氧化濾液200L放入離子隔膜電解裝置的陽極室中，將濃度為2. O mol/L的硫酸溶液200L放入離子隔膜電解裝置的陰極室中，在離子隔膜電解裝置的兩極加穩壓直流電進行電解，控制電流密度為ΙΟΟΟΑ/m2，電解過程中，陰、陽兩極室中的液體分別用氟塑料泵進行循環，控制陰極室中的液體循環的流速為10L/min，控制陽極室中的液體循環的流速為10L/min，在循環槽中進行加熱處理，控制加熱的溫度為50 0C ;在此條件下電解8小時以後，對陽極室中的電解液取樣進行Cr (VI)濃度的檢測，當陽極液中的三價鉻有70%已經轉化成為六價鉻的時候停止電解，關閉離子隔膜電解裝置的穩壓直流電源開關，電解結束後，電解的電流效率達到70%，從陽極室中得到電解氧化液，從陰極室中得到硫酸溶液；
電解陽極反應式2Cr3++7 H2O -6e= Cr2O72IHH+
電解陰極反應式6H++6e=3 H2
電解總反應式=Cr2(SO4) 3+7Η20=Η2 Cr207+3 H2S04+3H2
實施例3 :—種褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟氧化脫色含鉻廢液的電解回收處理方法，該方法包括以下步驟
Ca)廢液過濾取採用鉻酸氧化法對褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟進行氧化脫色精加工時所產生的含鉻氧化廢液300L，將含鉻氧化廢液通入過濾器中進行過濾，控制過濾的壓力為負的0. 7MP去除顆粒狀蠟渣，得到不含顆粒雜質的含鉻氧化濾液，過濾器採用抗強酸抗氧化的微孔濾膜過濾器，微孔濾膜過濾器的孔徑為l.Oum，孔隙率為70% ；
(b)調節含鉻氧化濾液的濃度將過濾得到的含鉻氧化濾液通過強鹼性離子交換樹脂，再通過活性炭，去除含鉻氧化濾液中的小分子有機雜質，然後調節和控制得到的含鉻氧化濾液中硫酸的濃度為3. 0mol/L，硫酸鉻的濃度為I. 0mol/L ；
(c)電解處理電解處理將(b)步驟所得到的含鉻氧化濾液300L放入離子隔膜電解裝置的陽極室中，將濃度為2. O mol/L的硫酸溶液300L放入離子隔膜電解裝置的陰極室中，在離子隔膜電解裝置的兩極加穩壓直流電進行電解，控制電流密度為1200A/m2，電解過程中，陰、陽兩極室中的液體分別用氟塑料泵進行循環，控制陰極室中的液體循環的流速為12L/min，控制陽極室中的液體循環的流速為12L/min，在循環槽中進行加熱處理，控制加熱的溫度為65°C ;在此條件下電解10小時以後，對陽極室中的電解液取樣進行Cr (VI)濃度的檢測，當陽極液中的三價鉻有70%已經轉化成為六價鉻的時候停止電解，關閉離子隔膜電解裝置的穩壓直流電源開關，電解結束後，電解的電流效率達到75%，從陽極室中得到電解氧化液，從陰極室中得到硫酸溶液；
電解陽極反應式2Cr3++7 H2O -6e= Cr2O72IHH+電解陰極反應式6H++6e=3 H2
電解總反應式Cr2 (SO4) 3+7H20=H2 Cr207+3 H2S04+3H2 。
權利要求
1.褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟氧化脫色含鉻廢液的電解回收處理方法，其特徵在於該方法包括以下步驟Ca)廢液過濾將採用鉻酸氧化法對褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟進行氧化脫色加工時所產生的含鉻氧化廢液，通入過濾器中進行過濾，控制過濾的壓カ為負的O. 5-0. 8MP，去除顆粒狀蠟渣，得到不含顆粒雜質的含鉻氧化濾液；過濾器採用抗強酸抗氧化的微孔濾膜過濾器，微孔濾膜過濾器的孔徑為O. 6-1. O um,孔隙率為50-80% ；(b)調節含鉻氧化濾液的濃度將過濾得到的含鉻氧化濾液通過強鹼性離子交換樹脂，再通過活性炭，去除含鉻氧化濾液中的小分子有機雜質，然後調節和控制得到的含鉻氧化濾液中硫酸的濃度為I. 0-4. Omol/L，硫酸鉻的濃度為O. 4-1. 2mol/L ；(c)電解處理將(b)步驟所得到的含鉻氧化濾液放入離子隔膜電解裝置的陽極室中，將濃度為O. 5-4. O mo I/L的硫酸溶液放入離子隔膜電解裝置的陰極室中，放入陰極室中的硫酸溶液和放入陽極室中的含鉻氧化濾液兩者的體積比為1:1，在離子隔膜電解裝置的兩極加穩壓直流電進行電解，控制電流密度為300-1400A/m2，電解過程中，明、陽兩極室中的液體分別用氟塑料泵進行循環，控制明、陽兩極室中的液體循環的流速為5-20L/min，在循環槽中進行加熱處理，控制加熱的溫度為30-70°C ;在此條件下電解6-10小時以後，對陽極室中的電解液取樣進行Cr (VI)濃度的檢測，當陽極液中的三價鉻有70%已經轉化成為六價鉻的時候停止電解，關閉離子隔膜電解裝置的穩壓直流電源開關，電解結束後，從陽極室中得到電解氧化液，從陰極室中得到硫酸溶液。
全文摘要
褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟氧化脫色含鉻廢液的電解回收處理方法，該方法將褐煤蠟、脫樹脂褐煤蠟、泥炭蠟或脫樹脂泥炭蠟氧化脫色加工時所產生的含鉻氧化廢液，通過微孔濾膜過濾器、強鹼性離子交換樹脂和活性炭順次過濾，去除顆粒狀蠟渣和小分子有機雜質，得到的含鉻氧化濾液經過調節濃度以後放到離子隔膜電解裝置陽極室中，在陰極室中放入硫酸溶液，然後加穩壓直流電進行電解，電解結束後，從陽極室中得到電解氧化液，從陰極室中得到硫酸溶液。該方法的電解電流效率達到65-75%，處理過程中，不使用化學試劑，處理成本較低，實現了含鉻氧化廢液的完全回收和循環利用，有效解決含鉻氧化廢液的汙染問題。
文檔編號C25B1/22GK102776525SQ20121029468
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月20日 優先權日2012年8月20日
發明者仕萬雲, 何靜, 呂平, 周花香, 張德平, 張惠芬, 普文林, 曾天柱, 李寶才, 湯泮泮, 王林超, 秦誼, 角仕雲 申請人:雲南天恆通泰腐植酸有限公司, 昆明理工大學