一種組合膜法精制硫氰酸鹽的方法

[0001]

技術(shù)領(lǐng)域

[0002] 本發(fā)明涉及一種基于組合膜技術(shù)的硫氰酸鹽提純精制方法。特別適用于精制從焦爐煤氣脫硫廢液中提鹽得到的硫氰酸鹽產(chǎn)品。屬于化工產(chǎn)品提純精制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

[0003] 硫氰酸鹽系列產(chǎn)品，包括硫氰酸鈉、硫氰酸銨、硫氰酸鉀等是一類(lèi)重要的基礎化工原料，廣泛用于高分子抽絲溶劑、防霉抗菌產(chǎn)品、混凝土外加劑、以及農藥、醫藥、染料等產(chǎn)品的生產(chǎn)制造領(lǐng)域，有著(zhù)極大的市場(chǎng)需求。而從焦化企業(yè)的焦爐煤氣脫硫廢液中提取相應的硫氰酸鹽產(chǎn)品日益成為該系列產(chǎn)品最主要的生產(chǎn)工藝，原有的采用氰化鈉或者二硫化碳為原料的化學(xué)合成工藝將日益萎縮。國內有眾多的相關(guān)技術(shù)報道。

[0004] 焦爐煤氣脫硫廢液本身是一種組成復雜的高鹽、高污染體系，除了硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽、硫酸鹽、游離氨、游離堿、重金屬離子、單質(zhì)硫等無(wú)機物外，還含有殘余催化劑、以及煉焦過(guò)程中產(chǎn)生的各類(lèi)有機物質(zhì)。無(wú)論采用哪一種現有的提純工藝，提鹽得到的硫氰酸鹽產(chǎn)品都含有或多或少的各類(lèi)雜質(zhì)。既影響產(chǎn)品的純度、外觀(guān)等各項指標，也影響了下游用戶(hù)的使用效果。因此，有必要開(kāi)發(fā)出一種高效的硫氰酸鹽提純工藝，以提高焦爐煤氣脫硫廢液提鹽產(chǎn)品的品質(zhì)，滿(mǎn)足各類(lèi)用戶(hù)對產(chǎn)品品質(zhì)的需求。

發(fā)明內容

[0005] 本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于克服現有技術(shù)的缺陷，提供一種組合膜法精制硫氰酸鹽的方法，它操作簡(jiǎn)單方便，條件溫和，對工藝和設備沒(méi)有特殊要求，通用性和適用性強。

[0006] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:

本發(fā)明提供了一種組合膜法精制硫氰酸鹽的方法，所述方法包括下列步驟:

1)、將經(jīng)初步分離的待精制硫氰酸鹽固體產(chǎn)品，配制成水溶液；水溶液中硫氰酸鹽的重量濃度為30-60% ;溶液中各類(lèi)二價(jià)陰離子鹽的重量總含量控制在10%以?xún)龋?/p>

2)、將配置好的水溶液經(jīng)過(guò)帶有微濾膜的板框壓濾機過(guò)濾；

3)、將經(jīng)過(guò)微濾膜處理的溶液進(jìn)行超濾處理；

4)、將經(jīng)過(guò)超濾處理的溶液進(jìn)行一級納濾處理，經(jīng)一級納濾操作的透過(guò)溶液二價(jià)陰離子鹽的重量總含量低于3000ppm ；

5)、將一級納濾溶液再次經(jīng)過(guò)二級納濾處理，二級納濾透過(guò)溶液的二價(jià)陰離子鹽總重量濃度為300ppm以下；

6)、將二級納濾的透過(guò)液 進(jìn)行濃縮，晶體析出后過(guò)濾，得高品質(zhì)的硫氰酸鹽產(chǎn)品，純度達99%以上。

[0007] 本發(fā)明方法中，優(yōu)選地，對于步驟I)配制好的水溶液采用活性炭對其進(jìn)行脫色。[0008] 本發(fā)明方法中，微濾膜為0.27微米微濾膜。

[0009] 本發(fā)明方法中，超濾處理的條件為:超濾膜采用中空纖維超濾膜或相同功能的其他超濾膜，溫度5-45°C、壓力為0.5-2.5bar、進(jìn)水的pH值為4_12。

[0010] 本發(fā)明方法中，一級納濾處理的條件為:溫度5-45°C、壓力為15_35bar、進(jìn)水的pH值為4-12。

[0011] 進(jìn)一步優(yōu)選地，本發(fā)明方法中，一級納濾處理的條件為:溫度25-35°C、壓力為20-30bar、進(jìn)水的pH值為5_9 ;納濾膜采用有機卷式復合納濾膜。

[0012] 本發(fā)明方法中，二級納濾處理的條件為:溫度5_45°C、壓力為15_35bar、進(jìn)水的pH值為4-12。

[0013] 進(jìn)一步優(yōu)選地，本發(fā)明方法中，二級納濾處理的條件為:溫度25_35°C、壓力為10-20bar、進(jìn)水的pH值為5_9 ;納濾膜采用有機卷式復合納濾膜。

[0014] 本發(fā)明方法中，一級和二級納濾濃縮水經(jīng)過(guò)加熱濃縮或者溶解固體硫氰酸鹽增濃處理，再返回初始水溶液循環(huán)使用。

[0015] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):

1、操作簡(jiǎn)單方便，條件溫和，對工藝和設備沒(méi)有特殊要求，通用性和適用性強。

[0016] 2、采用純物理方法徹底去除懸浮顆粒、大分子、有色分子、二價(jià)陰離子鹽等各種雜質(zhì)，不引入新的雜質(zhì)，不造成二次污染；所得硫氰酸鹽產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良。

[0017] 3、本工藝易于實(shí)現智能控制和自動(dòng)化操作。 具體實(shí)施方式

[0018] 實(shí)施例1

1、某企業(yè)提供的硫 氰酸銨，外觀(guān)為類(lèi)白色，含量96.5%，其中硫酸銨含量2.3%。將500公斤該產(chǎn)品用500升的去離子水溶解，得到近無(wú)色的水溶液。經(jīng)檢測，該溶液中硫氰酸銨含量為48.5%，硫酸銨含量為1.1%。

[0019] 2、將上述溶液經(jīng)過(guò)貼有0.27微米微濾膜的板框壓濾機進(jìn)行過(guò)濾，除去懸浮顆粒雜質(zhì)。

[0020] 3、將上述透過(guò)液進(jìn)一步用超濾膜處理，去除更細小的雜質(zhì)顆粒和大分子溶解物。過(guò)濾液澄清透明，符合納濾操作的進(jìn)水標準。超濾處理的工藝條件為:超濾膜采用中空纖維超濾膜或相同功能的其他超濾膜，溫度5-45°C、壓力為0.5-2.5bar、進(jìn)水的pH值為4_12。

[0021] 4、將經(jīng)過(guò)超濾處理的溶液進(jìn)行納濾處理。納濾處理的工藝條件為:溫度5_45°C、壓力為15-35bar、進(jìn)水的pH值為4-12 ;優(yōu)選的納濾處理的工藝條件為:溫度25_35°C、壓力為20-30bar、進(jìn)水的pH值為5_9 ;納濾膜采用有機卷式復合納濾膜。操作后得到納濾透過(guò)液400公斤。經(jīng)檢測，透過(guò)液中硫氰酸銨含量為49.2%，硫酸銨為800ppm。納濾操作有效地去除了溶液中的二價(jià)陰離子鹽，同時(shí)溶液完全澄清透明，表明少量有色雜質(zhì)同時(shí)去除。

[0022] 5、如對產(chǎn)品質(zhì)量有更高的要求，可對上述透過(guò)液進(jìn)行二級納濾，二級納濾的工藝條件與上述相同，優(yōu)選的二級納濾處理的工藝條件為:溫度25-35°C、壓力為10-20bar、進(jìn)水的PH值為5-9 ;納濾膜采用有機卷式復合納濾膜。將200公斤一級納濾透過(guò)液進(jìn)行二級納濾操作，得到二級納濾透過(guò)液160公斤。

[0023] 6、將一級納濾或二級納濾的透過(guò)液進(jìn)行濃縮，晶體析出后過(guò)濾，可得高品質(zhì)的硫氰酸銨產(chǎn)品，純度可達99%以上。濃縮一級納濾透過(guò)液，所得硫氰酸銨中硫酸銨含量低于400ppm;濃縮二級納濾透過(guò)液,所得硫氰酸銨中硫酸銨含量低于lOOppm。

[0024] 7、在本實(shí)施例中，典型的一級或二級納濾濃縮液的組成為，硫氰酸銨50%，硫酸銨8%。取100公斤上述濃縮液，加熱蒸去20公斤水，冷卻后有硫酸銨晶體析出，過(guò)濾后得到約5公斤硫酸銨晶體和75公斤濾液。濾液組成如下:硫氰酸銨65%，硫酸銨4% ;加入20公斤去離子水稀釋上述濾液，得到95公斤溶液，組成如下:硫氰酸銨51%，硫酸銨3%，可并入初始溶液重復上述操作流程2-6。

[0025] 8、也可采用其他方法處理納濾濃縮液。100公斤相同的納濾濃縮液，加入30公斤待處理的硫氰酸銨固體，加熱至70°C，使固體全部溶解；冷卻至室溫后有硫酸銨晶體析出，經(jīng)過(guò)濾后得到5公斤硫酸銨固體和125公斤濾液。濾液組成如下:硫氰酸銨64%，硫酸銨4% ;加入30公斤去離子水稀釋上述濾液，得到95公斤溶液，組成如下:硫氰酸銨51%，硫酸銨3%，可并入初始溶液重復上述操作流程2-6。

[0026] 實(shí)施例2

1、某企業(yè)提供的硫氰酸銨，外觀(guān)呈墨綠色，含量75%，其中硫酸銨含量20%，硫代硫酸銨含量3%。在500公斤該產(chǎn)品中加入200升去離子水，升溫至70°C，使盡可能多的固體溶解。冷卻至室溫后，過(guò)濾，得到100公斤含硫酸銨和硫代硫酸銨的墨綠色晶體和600公斤墨綠色濾液。濾液中加入3公斤活性炭進(jìn)行脫色操作，得到600公斤淡綠色濾液，經(jīng)檢測，組成如下，硫氰酸銨62%，硫酸銨4%，硫代硫酸銨2.5%。加入100公斤去離子水稀釋上述濾液，得到700公斤溶液，組成如下:硫氰酸銨52%，硫酸銨3%，硫代硫酸銨2%。

[0027] 2、將上述溶液按實(shí)施例1的2-6條進(jìn)行組合膜精制操作，可以得到去除二價(jià)陰離子鹽的硫氰酸銨溶液或硫氰酸銨晶體，納濾濃縮液可按照實(shí)施例1的7-8條進(jìn)行回用操作。

[0028] 實(shí)施例3

1、某企業(yè)提供的硫氰酸鈉，外觀(guān)為類(lèi)白色，含量95.7%，其中硫酸鈉含量2.1%，硫代硫酸鈉含量為0.9%。將500公斤該產(chǎn)品用500升的去離子水溶解，得到近無(wú)色的水溶液。經(jīng)檢測，該溶液中硫氰酸鈉含量為48.0%，硫酸鈉含量為1.1%，硫代硫酸鈉含量為0.6%。

[0029] 2、將上述溶液按實(shí)施例1的2-6條進(jìn)行組合膜精制操作，可以得到去除二價(jià)陰離子鹽的硫氰酸鈉溶液或硫氰酸鈉晶體，納濾濃縮液可按照實(shí)施例1的7-8條進(jìn)行回用操作。

[0030] 實(shí)施例4

1、某企業(yè)提供的硫氰酸鈉，外觀(guān)呈墨綠色，含量60%，其中硫酸鈉含量30%，硫代硫酸鈉含量3%。在500公斤該產(chǎn)品中加入160升去離子水，升溫至70°C，使盡可能多的固體溶解。冷卻至室溫后，過(guò)濾，得到140公斤含硫酸鈉和硫代硫酸鈉的墨綠色晶體和520公斤墨綠色濾液。濾液中加入3公斤活性炭進(jìn)行脫色操作，得到520公斤淡綠色濾液。經(jīng)檢測，組成如下，硫氰酸鈉55%，硫酸鈉4%，硫代硫酸鈉1.5%。

[0031] 2、將上述溶液按實(shí)施例1的2-6條進(jìn)行組合膜精制操作，可以得到去除二價(jià)陰離子鹽的硫氰酸鈉溶液或硫氰酸鈉晶體，納濾濃縮液可按照實(shí)施例1的7-8條進(jìn)行回用操作。

[0032] 最后應說(shuō)明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。