從生產蒽醌的廢水中回收鋁化合物的方法
2023-05-18 01:26:11
專利名稱：：從生產蒽醌的廢水中回收鋁化合物的方法
技術領域：
：本發明屬於廢水的處理，具體地說涉及一種從生產蒽醌的廢水中回收鋁化合物的方法。在苯酐法生產蒽醌的過程中，產生一種含羧酸基陰離子和鋁鹽的廢水，該廢水約含Al2O340-50g/l，氫離子濃度為0.2-1.0mol/l，和一定量的鄰苯甲醯苯甲酸。由於鄰苯甲醯苯甲酸等有機物的存在使該廢水顯棕色。若將該廢水蒸髮結晶提取其中的鋁離子，則所得鋁化合物顯黃色或淺黃色，若將該廢水中加鹼性物質使其中的鋁離子以氫氧化鋁的形式沉澱出來，則所得氫氧化鋁顯淺灰白色，因而所得鋁化合物不能作為產品出售。致使我國目前絕大多數苯酐法生產蒽醌的廠家將該廢水排放。這樣不僅對環境造成一定的汙染，同時每生產一噸蒽醌將有0.6噸Al2O3白白浪廢掉。本發明的目的在於提供一種從生產蒽醌的廢水中回收鋁化合物的方法，並且所回收的鋁化合物不帶雜色。本發明所提供的一種從生產蒽醌的廢水中回收鋁化合物的方法，其特徵在於包括如下步驟(1)、將含有鋁鹽和羧酸基陰離子的廢水同含有叔胺的萃取有機相在室溫下充分接觸，使該廢水中含有羧酸基陰離子的有色物質萃入有機相。(2)、將萃取後的水相和有機相靜置，分層，而後分離。(3)、將萃取分離後的水相加鹼性物質製備氫氧化鋁或經濃縮結晶製備氯化鋁和硫酸鋁的混合物。經本方法萃取脫色後回收的上述鋁化合物均為純白色。所述將含有鋁鹽和羧酸基陰離子的廢水同含有叔胺的萃取有機相充分接觸是通過攪拌或振蕩等方式加以實現的，其目的是使水相中的有色物質最大限度地進入有機相。本發明所述的叔胺是分子量大於300的各種碳鏈結構的叔胺類。包括三辛胺，三異辛胺，7301，不同結構的三癸胺，三月桂胺以及碳鏈上帶有其它取代基的叔胺類。所述的有機相叔胺加入量為0.5%-80%(按體積)，一般以2%-10%即可，其餘為稀釋劑煤油(市售普通煤油)。本發明所述將萃取分離後的水相加鹼性物質製備氫氧化鋁，其鹼性物質可以是氨水、碳酸鈉或氫氧化鈉等。本發明所述萃取分離後的水相還可以加鋁灰或鋁粉或鹼性物質於其中，然後經反應，濃縮得到含有氯化鋁和硫酸鋁的混合物或得到聚合氯化鋁和聚合硫酸鋁的混合物。本發明所述含有叔胺的萃取有機相可循環使用，當有機相萃取飽和後，可加鹼性溶液(一般為濃度為10%左右的氫氧化鈉)於飽和有機相經反萃後，有機相再用於循環萃取。由於本發明採用萃取法脫色，使得脫色效率高且經濟，廢水中的鋁鹽可全部回收而且所回收得到的鋁化合物外觀無雜色，易作為商品出售。廢水中的鄰苯甲醯苯甲酸經萃取後再反萃也可以回收。本發明將通過以下實施例作進一步說明實施例1含有羧酸基陰離子廢水的組成為[H+]＝0.32mol/l，Al2O341.44g/l，廢水外觀色澤為淺棕紅色。實驗方法分別量取含有羧酸基陰離子的廢水200ml和含有叔胺的萃取有機相100ml(有機相的組成如表1所示)在室溫下混和振蕩萃取1分鐘，靜置分層後，分離水相，並加1∶1氨水於水相至PH＝6.5，過濾沉澱，並洗滌、沉澱，然後將沉澱物置於70-80℃烘乾得12.4克Al(OH)3，其外觀顏色如表1所示。表1另量取200ml未經萃取的廢水經同上述步驟製得氫氧化鋁顯淺灰色。由上述結果可知，凡經叔胺類萃取脫色後製得的Al(OH)3均為純白色，而未經萃取脫色得到的Al(OH)3卻為淺灰白色。實施例2含有羧酸基陰離子廢水的組成為[H+]＝0.95mol/l，Al2O346.19g/l，廢水外觀顏色為棕色。有機相的組成如表2所示，實驗方法同實施例1，所得Al(OH)3顏色如表2所示。表2由實施例1和實施例2的結果可知，叔胺的加入量在2%-80%(按體積)的範圍內都可以有效地萃取廢水中的有色物質，使所得氫氧化鋁顯純白色。實施例3含有羧酸基陰離子的廢水同實施例1。有機相的組成為(按體積)，730110%;煤油90%。實驗方法量取含有羧酸基陰離子的廢水200ml和萃取有機相100ml，在室溫下混和振蕩萃取1分鐘，靜置分層後，取水相採用實施例1的方法製備氫氧化鋁，有機相再用上述方法循環萃取含有羧酸基陰離子的廢水，所得水相再用於製備氫氧化鋁.如此循環，所得氫氧化鋁顏色如表3所示。表3由實施例3的結果可知，萃取有機相可用於循環萃取脫色。實施例4含有羧酸基陰離子的廢水同實施例1。實驗方法將實施例3中循環萃取20次後的有機相加10%的NaOH溶液在室溫下振蕩1分鐘靜置分層後，水相加35%硫酸至[H+]＝1mol/l。然後靜置則有針狀的鄰苯甲醯苯甲酸晶體析出;有機相加等體積的蒸溜水振蕩1分鐘，然後靜置分層，棄水相，加200ml含有羧酸基陰離子的廢水於有機相同實驗例1的方法製得純白色的氫氧化鋁。由實施例4的結果可知，萃取有機相可再生，廢水中的鄰苯甲醯苯甲酸經萃取富集後，然後經反萃等步驟可回收。實施例5含有羧酸基陰離子的廢水同實施例1。有機相的組成同實施例3。實驗方法量取200ml含有羧基陰離子的廢水和100ml萃取有機相在室溫下混和振蕩萃取1分鐘，靜置，分層後取水相，並加固體碳酸鈉調PH＝2.0。然後濃縮，結晶，過濾得到含有氯化鋁和硫酸鋁的白色鋁鹽。另量取200ml含有羧基陰離子的廢水，用固體碳酸鈉調PH＝2.0，然後濃縮，結晶，過濾，得淺黃色的含有氯化鋁和硫酸鋁的鋁鹽。由實施例5的結果可知，經萃取脫色後得到的鋁鹽在外觀顏色上遠優於未脫色得到的鋁鹽。實施例1至實施例5中含有鋁鹽和羧酸基陰離子的廢水取自太原染料廠蒽醌生產車間。權利要求1.一種從生產蒽醌的廢水中回收鋁化合物的方法，特徵在於包括如下步驟(1)、將含有鋁鹽和羧酸基陰離子的廢水同含有叔胺的萃取有機相在室溫下充分接觸，使該廢水中含有羧酸基陰離子的有色物質萃入有機相，(2)、將萃取後的水相和有機相靜置、分層、而後分離，(3)、將萃取分離後的水相加鹼性物質製備氫氧化鋁或經濃縮結晶製備氯化鋁和硫酸鋁的混合物。2.根據權利要求1所述的從生產蒽醌的廢水中回收鋁化合物的方法，其特徵在於所述叔胺為分子量大於300的各種碳鏈結構的叔胺類。3.根據權利要求1所述的從生產蒽醌的廢水中回收鋁化合物的方法，其特徵在於所述有機相是由0.5%-80%(按體積)的叔胺和餘量煤油組成。4.根據權利要求3所述的從生產蒽醌的廢水中回收鋁化合物的方法，其特徵在於所述有機相是由2%-10%(按體積)的叔胺和餘量煤油組成。全文摘要在苯酐法生產蒽醌的過程中，產生一種含有羧酸基陰離子和鋁鹽的廢水。本發明特點就是將這種廢水先用叔胺萃取脫色，然後回收其中的鋁化合物。這種方法工藝既簡單又適用，不僅可回收無雜色的鋁化合物，而且能減除廢水對環境的汙染。文檔編號C01F7/74GK1063468SQ9110046公開日1992年8月12日申請日期1991年1月22日優先權日1991年1月22日發明者石敬民,楊文斌,安守忠申請人:山西大學