專利名稱：用含錳廢液制備碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含錳廢液的治理和利用的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是用含錳廢液制備碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品的方法，所述含錳廢液為生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液。
背景技術(shù)：
對(duì)苯二酚是重要的有機(jī)中間體，我國(guó)于20世紀(jì)70年代研制并已投入工業(yè)化生產(chǎn)。 目前國(guó)內(nèi)主要采取用苯胺-二氧化錳工藝生產(chǎn)對(duì)苯二酚，該工藝與國(guó)外的苯酚-雙氧水工藝相比，具有產(chǎn)品純度高，雜質(zhì)少等優(yōu)點(diǎn)。但其缺點(diǎn)是廢液的排放量大。通常的狀態(tài)下，每生產(chǎn)一噸對(duì)苯二酚約有四十噸含錳廢水。生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液里面的化學(xué)組分為硫酸錳的含量11-12%，硫酸銨含量為1. 4-1. 6 %，硫酸含量為1. 8-2. 2%，單質(zhì)元素殘?jiān)?_6%， 單質(zhì)元素為鈣，鎂，鋅，鈉，鋁，鎘和鎳。目前國(guó)內(nèi)一些生產(chǎn)廠利用含錳廢液制取晶體硫酸錳或普通碳酸鹽，以及高純碳酸錳等。高純碳酸錳是理想的高性能強(qiáng)磁性材料，是近代迅速發(fā)展起來(lái)的錳硅合金、錳鋁合金、高性能二氧化錳產(chǎn)品的主要原料。目前高純碳酸錳主要是用作軟磁鐵氧磁性材料，一般以電解錳或硫酸錳、碳酸氫銨等為原料制取。國(guó)內(nèi)已有工廠利用含錳廢液經(jīng)一系列凈化工藝制取硫酸錳晶體，再與碳酸氫銨進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)制取高純碳酸錳。然而，用對(duì)苯二酚中其他的化學(xué)成分卻沒(méi)有加以利用，因而，浪費(fèi)了資源。
發(fā)明內(nèi)容
生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液的化學(xué)組分為硫酸錳的含量11-12%，硫酸銨含量為 1. 4-1. 6 %，硫酸含量為1. 8-2. 2%，單質(zhì)元素殘?jiān)?-6%，單質(zhì)元素為鈣，鎂，鋅，鈉，鋁，鎘和鎳。為了對(duì)其進(jìn)行綜合利用，本發(fā)明提供了用含錳廢液制備碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品的方法，所述含錳廢液為生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液，該方法操作簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，將生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液綜合利用，變廢為寶，消除了含錳廢液對(duì)環(huán)境的污染，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的技術(shù)方案如下用含錳廢液制備碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品的方法，所述含錳廢液為生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液，包括如下具體步驟步驟A 將生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液抽濾后得到澄清的含硫酸錳、硫酸銨、硫酸的濾液和含單質(zhì)殘?jiān)臑V餅，所述濾液另行開(kāi)發(fā)其他產(chǎn)品；步驟B 所述含單質(zhì)殘?jiān)臑V餅與過(guò)量硫酸反應(yīng)，得到含硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋅、 硫酸鈉，硫酸鋁、硫酸鎘和硫酸鎳的溶液，而后再與碳酸鉀溶液混合，并使溶液中硫酸鹽的物質(zhì)的摩爾含量之和與碳酸鉀的摩爾含量之比為1 0.8-1. 2，得到含碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、碳酸鈉、碳酸鋁、碳酸鎘和碳酸鎳的碳酸鹽和硫酸鉀的混合溶液；步驟C 將步驟B所得碳酸鹽和硫酸鉀的混合溶液經(jīng)過(guò)濾，得到碳酸鈣濾餅和含混合碳酸鹽和硫酸鉀的濾液；步驟D 碳酸鈣濾餅經(jīng)洗滌、干燥和粉碎，得到碳酸鈣產(chǎn)品；
步驟E 含混合碳酸鹽和硫酸鉀的濾液經(jīng)減壓蒸餾、冷卻結(jié)晶、析出混合碳酸鹽晶體和硫酸鉀晶體，經(jīng)過(guò)濾分離，得到碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品。本發(fā)明所述用含錳廢液制備碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品的方法，其化學(xué)反應(yīng)方程式CaS04+K2C03 = = = = = CaC03+K2S04MgS04+K2C03 = = = = = MgC03+K2S04Na2S04+K2C03 = = = = = 2Na2C03+K2S04ZnS04+K2C03 = = = = = ZnC03+K2S04Al2 (SO4) 3+3K2C03 = = = = = Al2 (CO3) 3+3K2S04CdS04+K2C03 = = = = = CdC03+K2S04NiS04+K2C03 = = = = = NiC03+K2S04本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明所述用含錳廢液制備碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品的方法，所述含錳廢液為生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液，該方法操作簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，將生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液綜合利用，變廢為寶，消除了含錳廢液對(duì)環(huán)境的污染，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 用含錳廢液制備碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品的方法，所述含錳廢液為生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液，包括如下具體步驟步驟A 將500kg生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液抽濾后得到澄清的含硫酸錳、硫酸銨、硫酸的濾液和含單質(zhì)殘?jiān)臑V餅，所述濾液另行開(kāi)發(fā)其他產(chǎn)品；步驟B 所述含單質(zhì)殘?jiān)臑V餅與過(guò)量硫酸反應(yīng)，得到含硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋅、 硫酸鈉，硫酸鋁、硫酸鎘和硫酸鎳的溶液，而后再與碳酸鉀溶液混合，并使溶液中硫酸鹽的物質(zhì)的摩爾含量之和與碳酸鉀的摩爾含量之比為1 0.8，得到含碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、 碳酸鈉、碳酸鋁、碳酸鎘和碳酸鎳的碳酸鹽和硫酸鉀的混合溶液；步驟C 將步驟B所得碳酸鹽和硫酸鉀的混合溶液經(jīng)過(guò)濾，得到碳酸鈣濾餅和含混合碳酸鹽和硫酸鉀的濾液；步驟D 碳酸鈣濾餅經(jīng)洗滌、干燥和粉碎，得到碳酸鈣產(chǎn)品；步驟E 含混合碳酸鹽和硫酸鉀的濾液經(jīng)減壓蒸餾、冷卻結(jié)晶、析出混合碳酸鹽晶體和硫酸鉀晶體，經(jīng)過(guò)濾分離，得到碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品。實(shí)施例2 用含錳廢液制備碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品的方法，所述含錳廢液為生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液，包括如下具體步驟步驟A 將500kg生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液抽濾后得到澄清的含硫酸錳、硫酸銨、硫酸的濾液和含單質(zhì)殘?jiān)臑V餅，所述濾液另行開(kāi)發(fā)其他產(chǎn)品；步驟B 所述含單質(zhì)殘?jiān)臑V餅與過(guò)量硫酸反應(yīng)，得到含硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋅、 硫酸鈉，硫酸鋁、硫酸鎘和硫酸鎳的溶液，而后再與碳酸鉀溶液混合，并使溶液中硫酸鹽的物質(zhì)的摩爾含量之和與碳酸鉀的摩爾含量之比為1 1，得到含碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、碳酸鈉、碳酸鋁、碳酸鎘和碳酸鎳的碳酸鹽和硫酸鉀的混合溶液；步驟C 將步驟B所得碳酸鹽和硫酸鉀的混合溶液經(jīng)過(guò)濾，得到碳酸鈣濾餅和含混合碳酸鹽和硫酸鉀的濾液；步驟D 碳酸鈣濾餅經(jīng)洗滌、干燥和粉碎，得到碳酸鈣產(chǎn)品；步驟E 含混合碳酸鹽和硫酸鉀的濾液經(jīng)減壓蒸餾、冷卻結(jié)晶、析出混合碳酸鹽晶體和硫酸鉀晶體，經(jīng)過(guò)濾分離，得到碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品。實(shí)施例3 用含錳廢液制備碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品的方法，所述含錳廢液為生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液，包括如下具體步驟步驟A 將500kg生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液抽濾后得到澄清的含硫酸錳、硫酸銨、硫酸的濾液和含單質(zhì)殘?jiān)臑V餅，所述濾液另行開(kāi)發(fā)其他產(chǎn)品；步驟B 所述含單質(zhì)殘?jiān)臑V餅與過(guò)量硫酸反應(yīng)，得到含硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋅、 硫酸鈉，硫酸鋁、硫酸鎘和硫酸鎳的溶液，而后再與碳酸鉀溶液混合，并使溶液中硫酸鹽的物質(zhì)的摩爾含量之和與碳酸鉀的摩爾含量之比為1 1.2，得到含碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、 碳酸鈉、碳酸鋁、碳酸鎘和碳酸鎳的碳酸鹽和硫酸鉀的混合溶液；步驟C 將步驟B所得碳酸鹽和硫酸鉀的混合溶液經(jīng)過(guò)濾，得到碳酸鈣濾餅和含混合碳酸鹽和硫酸鉀的濾液；步驟D 碳酸鈣濾餅經(jīng)洗滌、干燥和粉碎，得到碳酸鈣產(chǎn)品；步驟E 含混合碳酸鹽和硫酸鉀的濾液經(jīng)減壓蒸餾、冷卻結(jié)晶、析出混合碳酸鹽晶體和硫酸鉀晶體，經(jīng)過(guò)濾分離，得到碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其架構(gòu)形式能夠靈活多變，可以派生系列產(chǎn)品。只是做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.用含錳廢液制備碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述含錳廢液為生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液，包括如下具體步驟步驟A 將生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液抽濾后得到澄清的含硫酸錳、硫酸銨、硫酸的濾液和含單質(zhì)殘?jiān)臑V餅，所述濾液另行開(kāi)發(fā)其他產(chǎn)品；步驟B 所述含單質(zhì)殘?jiān)臑V餅與過(guò)量硫酸反應(yīng)，得到含硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸鈉，硫酸鋁、硫酸鎘和硫酸鎳的溶液，而后再與碳酸鉀溶液混合，并使溶液中硫酸鹽的物質(zhì)的摩爾含量之和與碳酸鉀的摩爾含量之比為1 0.8-1. 2，得到含碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、 碳酸鈉、碳酸鋁、碳酸鎘和碳酸鎳的碳酸鹽和硫酸鉀的混合溶液；步驟C 將步驟B所得碳酸鹽和硫酸鉀的混合溶液經(jīng)過(guò)濾，得到碳酸鈣濾餅和含混合碳酸鹽和硫酸鉀的濾液；步驟D 碳酸鈣濾餅經(jīng)洗滌、干燥和粉碎，得到碳酸鈣產(chǎn)品；步驟E 含混合碳酸鹽和硫酸鉀的濾液經(jīng)減壓蒸餾、冷卻結(jié)晶、析出混合碳酸鹽晶體和硫酸鉀晶體，經(jīng)過(guò)濾分離，得到碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供了用含錳廢液制備碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品的方法，將生產(chǎn)對(duì)苯二酚所得含錳廢液抽濾后得到澄清的含硫酸錳、硫酸銨、硫酸的濾液和含單質(zhì)殘?jiān)臑V餅，含單質(zhì)殘?jiān)臑V餅與過(guò)量硫酸反應(yīng)，得到含硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸鈉，硫酸鋁、硫酸鎘和硫酸鎳的溶液，而后再與碳酸鉀溶液混合反應(yīng)，得到含碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋅、碳酸鈉、碳酸鋁、碳酸鎘和碳酸鎳的碳酸鹽和硫酸鉀的混合溶液，經(jīng)過(guò)濾，得到碳酸鈣濾餅和含碳酸鹽和硫酸鉀的濾液；含碳酸鹽和硫酸鉀濾液經(jīng)減壓蒸餾、冷卻結(jié)晶、析出混合碳酸鹽晶體和硫酸鉀晶體，過(guò)濾分離，得到碳酸鹽和硫酸鉀混合產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C01G53/06GK102161494SQ20101061561
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者何云 申請(qǐng)人:何云