一種從廢水中回收硫氰酸鈉的方法

2023-04-30 03:59:36

專利名稱：一種從廢水中回收硫氰酸鈉的方法
技術領域：
本發明涉及硫氰酸鈉無機鹽的提取方法。
硫氰酸鈉溶液可以作為聚丙烯腈合成及由此製成製品時的溶劑。US3078143提出了一種由聚丙烯腈合成時的硫氰酸鹽廢水溶液再生的方法，將其廢水加熱蒸發的提高濃度，然後通過一種硫酸鹽泥漿床，沉降除去硫酸鹽固體，再稀釋液體而達到再生。但該方法工藝繁雜，還不能清除廢水中其他許多有機物，因此不能有效地回收到高純度的硫氰酸鈉。
因此，本發明的目的在於提出一種用離子交換法從腈綸汙水中回收高純度硫氰酸鈉的方法。
本發明從聚丙烯廢水中回收硫氰酸鈉方法主要技術特徵是1、一種用離子交換樹脂從廢水中回收硫氰酸鈉的方法，其特徵在於該方法包括下述幾個步驟a、用2-6%(重量)硫酸水溶液以流速為0.15-0.20米/分按硫酸水溶液體積/弱鹼性陰離子交換樹脂體積為1.0-1.6將所述樹脂轉型。
b、讓1.5-4.5%(重量)PH6.5-7.5的硫氰酸鈉廢水溶液以0.01-0.04米/分速度，按硫氰酸鈉廢水溶液體積/所述樹脂體積為2.0-8.0通過樹脂床吸附。
c、讓2-6%(重量)氫氧化鈉水溶液以0.14-0.22米/分流速，按氫氧化鈉水溶液的體積/所述樹脂體積為1.50-2.0洗脫已吸附的樹脂，然後以0.15-0.22米/分流速，按水的體積/所述樹脂的體積為1.1-1.4淋洗樹脂。
d、將步驟C氫氧化鈉淋出液經濃縮，結晶，過濾得到硫氰酸鈉產品。
2、按照上述(1)所述的方法，其特徵在於硫酸水溶液體積/所述樹脂體積為1.4。
3、按照上述(1)所述的方法，其特徵在於硫氰酸鈉廢水溶液的體積/所述樹脂體積為3-5。
4、按照上述(1)所述的方法，其特徵在於氫氧化鈉水溶液的體積/所述樹脂體積為2.7-3.2。
下面對本發明作詳細說明。
硫氰酸的廢液主要含有硫氰酸鈉和硫酸鈉，其中NaSCN濃度一般為3-5%(重量)，硫酸鈉濃度一般為4-5%(重量)，除此之外，還含有統稱為NVI的非揮發性物質，如SO2-4、NO-3、PO3-4丙腈磺鈉鹽，這些物質的總濃度為5%以下，廢液為6.5-7.5。
由於廢水中NaSCN、NaSO4濃度低，廢水體積大，一般採用樹脂固定床為宜。
本發明方法可以採用市場上銷售的各種弱鹹性陰離子交換樹脂，優選的樹脂為IRA-93。
由採購到樹脂細的顆粒或碎屑。為了減小吸附操作時的壓力降和防止床發生溝流，應該篩析除去細的顆粒或碎屑。其樹脂粒度16～50目為宜。
已篩析好的樹脂須將樹脂由OH型轉化為SO4型，即熟知的轉型操作。其轉型反應為
其式中R代表樹脂骨架，轉型的條件如下硫酸濃度2-6%(重量)，硫酸流速0.15-0.20米/分，硫酸體積/所述樹脂體積＝1.0-1.6，轉型之後，進行吸附操作，其廢液中NaSCN與樹脂進行離子交換反應，其反應式
其吸附條件如下
廢液中NaSCN濃度 1.5-4.5%(重量)廢液流速0.01-0.04米/分，廢液體積/所述樹脂體積＝2.0-8.0，樹脂吸附飽和之後，進行洗脫操作，採用NaOH作淋洗劑，將樹脂吸附的SCN-解吸下來，其反應式
再生的條件NaOH濃度2-6%(重量)，NaOH流速0.15-0.22米/分，NaOH體積/樹脂體積＝1.5-2.0，再生操作完成之後，為了防止再生劑進入整個操作循環系統，殘留的再生劑必須從其床層中除去。因此需用水漂洗，其漂洗條件如下水流速0.15-0.22米/分水體積/所述樹脂體積＝1.1-1.4另外，NaOH淋洗下來的含NaSCN溶液為PH12-13鹼性溶液，其NaSCN濃度為3.5%(重量)，NVI雜質為0.5-0.8%，該溶液與其它稀NaSCN溶液混合經蒸發濃縮結晶得到純度為95%(重量)NaSCN。
下面結合實施例對本發明作具體說明，但不是對本發明作出限制。
採用高為5.34米，直徑1.73米圓柱形塔，其容積12.6米3，裝入5.1米3粒度為16～50目IRA-93弱鹼性離子交換樹脂。
NaSCN廢液組成如NaSCN2.08/L%(重量)，Na2SO42.02%(重量)，NVI2.50%(重量)。
將已篩析好的樹脂由OH型轉化為SO2-4型，將4%(重量)硫酸水溶液以0.165米/分流速通過其離子交換柱。轉型時間達21分鐘，轉型用硫酸水溶液的體積為7.14m3。樹脂轉型及進行吸附操作。其吸附結果見表1。
表1廢液進料體積， m33 6 9 12 15 18 21 24 24.6硫氰酸鈉的穿透量，mg/L 35 45 38 60 65 55 85 195 1000由表1數據可見，當廢液的NaSCN濃度為20.8g/L以0.021米/分吸附時，硫氰酸鈉的穿透量一般為50mg/L左右，廢液中SCN-離子被樹脂所吸附，當進料達24米3以上時，其穿透量急速上升，表明樹脂吸附飽和樹脂操作容量達100Kg/米3。
將上述飽和樹脂用NaOH水溶液洗脫，其洗脫條件為NaOH濃度為40克/升，NaOH流速0.14米/分，其洗脫結果見表2。
表2洗脫液體積 m31.6 3.3 5.0 6.8 8.6 10 11.8 13.6 16流出液中NaSCN濃度g/L 1 6 31 56 61 60 36 18 3.5NaSCN回收率％ 95由表2結果可見，當洗脫液的體積是塔內樹脂的體積2.66倍時，即洗脫液的體積為13.6m3時，NaSCN回收率達到95%。如果繼續增加洗脫液用量，其洗脫效果增加趨緩。從經濟角度考慮，以控制NaSCN回收率為95%為宜。
所回收到的流出液經加熱蒸發濃縮結晶得到的產品中NVI雜質為5%，與現有技術相比，本發明方法回收工藝簡單易行，回收率高，回收率達95%，比現有技術高15%，產品純度高且除去大部分有機物。
權利要求
1.一種用離子交換樹脂從廢水中回收硫氰酸鈉的方法，其特徵在於該方法包括下述幾個步驟。a、用2-6%(重量)硫酸水溶液以流速為0.15-0.20米/分按硫酸水溶液體積/弱鹼性陰離子交換樹脂體積為1.0-1.6將所述樹脂轉型；b、讓1.5-4.5%(重量)、PH6.5-7.5的硫氰酸鈉廢水溶液以0.01-0.04米/分流速，按硫氰酸鈉廢水溶液體積/所述樹脂體積為2.0-8.0通過樹脂床吸附；c、讓2-6%(重量)氫氧化鈉水溶液以0.14-0.22米/分流速，按氫氧化鈉水溶液的體積/所述樹脂體積為1.50-2.0洗脫已吸附的樹脂，然後以0.15-0.22米/分流速，按水的體積/所述樹脂的體積為1.1-1.4淋洗樹脂；d、將步驟c氫氧化鈉淋出液經過濾濃縮、結晶、得到硫氰酸鈉的產品。
2.按照上述(1)所述的方法，其特徵在於硫酸水溶液體積/所述樹脂體積為1.4。
3.按照上述(1)所述的方法，其特徵在於硫氰酸鈉廢水溶液體積/所述樹脂體積為3-5。
4.按照上述(1)所述的方法，其特徵在於氫氧化鈉水溶液的體積/所述樹脂體積為2.7-3.2。
全文摘要
本發明涉及硫氰酸鈉無機鹽的提取方法，本發明方法利用弱鹼性陰離子交換樹脂，經轉型、吸附、洗脫從腈綸汙水中回收硫氰酸鈉，其回收率達95％以上，工藝簡便易於實施。
文檔編號C01C3/20GK1084823SQ93118070
公開日1994年4月6日 申請日期1993年10月14日 優先權日1993年10月14日
發明者劉玉賢, 侯仰貴, 於治富, 孟慶財, 鄧愛琴 申請人:大慶石油化工總廠腈綸廠