本發明專利技術涉及一種煤氣脫硫廢鹽中提取高純度硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉的方法。其技術方案是：先將脫硫廢鹽、水和結晶混合鹽配制成溶液，加入活性炭脫色，過濾，濾液中加入硫代硫酸鈉晶種，養晶后以1～3℃/h的速率降溫至25～30℃，過濾得二次結晶母液和純度＞95wt％的硫代硫酸鈉晶體；再向二次結晶母液中加入硫氰酸納晶種，養晶后以1～10mL/min的速率流加溶析劑，過濾得三次結晶母液和純度＞95wt％的硫氰酸納晶體；然后將三次結晶母液蒸發結晶，得結晶混合鹽。本發明專利技術具有工藝簡單，操作條件溫和、生產成本低、易于實現規模化生產和產品質量高的特點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于工業固體廢棄物處理與資源化
，具體涉及一種。
技術介紹
焦爐煤氣中的H2S與HCN有較強的腐蝕性，也易引起合成氣反應催化劑中毒；作為工業和民用燃料時，排放廢氣中的SO2和NOx是必須嚴格控制的環境污染源。目前，常見的焦爐煤氣脫硫脫氰多采用濕式氧化脫硫工藝:先利用堿液吸收煤氣中的H2S與HCN，再在載氧體的催化作用下，將吸收的H2S氧化成單質硫，然后吸收液再生循環。但在濕式氧化脫硫脫氰工藝過程中會發生一些副反應生成硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽、硫酸鹽等，這些工業副鹽會隨著脫硫液的循環而逐漸富集，致使脫硫循環液的粘度增大，進而導致再生塔、吸收塔、換熱設備阻力增大，脫硫效率降低。為了保證濕式氧化脫硫脫氰工藝的穩定運行，當脫硫循環液中的工業副鹽濃度積累到一定程度時有兩大類處置方法，一大類是直接引出部分脫硫循環液進行提鹽，或高溫熱裂解(焚燒)；另一大類是把這些工業副鹽從脫硫循環液中分離出來，得到所謂的脫硫廢鹽。很顯然，前一類處置方法工藝復雜性高，主要適用于大型煤氣凈化企業；而后一類處置方法簡單易行，適用于一些中小型煤氣凈化企業。脫硫廢鹽是黃褐色的具有難聞氣味的固體混合物，其中主要成分是硫氰酸鈉(30 55wt% )和硫代硫酸鈉(40 65wt% ),但若脫硫堿源是氨時,則脫硫廢鹽的主要成分是硫氰酸銨和硫代硫酸銨。·目前，不少中小型的煤氣脫硫脫氰企業的脫硫廢鹽都是作為工業固體廢棄物堆存，既污染環境，又占據廠房。然而，脫硫廢鹽中的主要成分硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉是重要的化工產品。硫氰酸鈉不僅可用于丙烯腈纖維紡絲溶劑，化學分析試劑，彩色電影膠片沖洗劑，某些植物脫葉劑以及機場道路除莠劑，還可用于制藥、印染、橡膠處理、黑色鍍鎳及制造人造芥子油等。硫氰酸鈉也是良好的抑霉防腐劑，與過氧化氫合用于生牛乳保鮮。目前，高純度的NaSCN市場需求很大，但化學合成NaSCN需要高純度的HCN，生產成本較高。硫代硫酸鈉可用于定影劑，棉織品與紙漿漂白的脫氯劑，醫藥工業中的洗滌劑、消毒劑和褪色劑，以及化學分析試劑。因此，從脫硫廢鹽中分離提純高純度硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉，是資源化處置工業固體廢棄物脫硫廢鹽的有效途徑，具有重要的經濟效益和環境效益。目前，現有專利技術多集中于從脫硫廢液中直接分離提取硫氰酸鈉和硫代硫酸鹽，該類工藝一般先采用活性炭脫色、蒸發濃縮、多步結晶。專利CN 102259894 A公開了脫硫廢鹽分離提取硫酸鹽的方法，但硫酸鹽在脫硫廢鹽中的含量較小。
技術實現思路
本專利技術旨在克服現有技術缺陷，目的是提供一種生產成本低和易于規模化生產的以煤氣脫硫廢鹽為主要原料分離提取高純度硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉的方法，用該方法得到的硫代硫酸鈉和硫氰酸納晶體產品不僅粒度分布集中、平均粒度可控、表面光潔和流動性好，且純度高。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案的具體步驟是:步驟一、先將脫硫廢鹽、水和結晶混合鹽配制成溶液，其中硫氰酸納的濃度為30 50wt%，硫代硫酸鈉的濃度為45 65wt% ;再在常壓、40 60°C和300 500r/min的轉速條件下，邊攪拌邊加入占脫硫廢鹽3 5wt%的活性炭，保溫攪拌脫色0.5 Ih ;然后在40 60°C條件下過濾，用10 30°C的水洗滌I 2次，所得濾液I即為一次結晶母液。步驟二、先在常壓、40 60°C和300 500r/min的轉速條件下，向步驟一制備的一次結晶母液中加入占脫硫廢鹽0.5 1.5wt%的硫代硫酸納晶種，保溫攬祥養晶15 30min，制得懸濁晶漿1 ;再在常壓和300 500r/min的轉速條件下，以1 3°C /h的速率把懸濁晶漿I降溫至25 30°C ;然后過濾，所得濾液II即為二次結晶母液，濾餅用10 30°C的水洗滌I 2次，干燥，制得硫代硫酸鈉晶體。步驟三、先在常壓、25 30°C和300 500r/min的轉速條件下，向步驟二制備的二次結晶母液中加入占脫硫廢鹽0.5 1.5的硫氰酸納晶種,保溫攪拌養晶15 30min，制得懸濁晶漿II ;再在常壓、25 30°C和300 500r/min的轉速條件下，以I 10mL/min的速率向懸濁晶漿II中流加溶析劑，溶析劑的加入量為步驟一中加入水的質量的3 5倍；然后過濾，所得濾液III即為三次結晶母液，濾餅用10 30°C的水洗滌I 2次，干燥，制得硫氰酸納晶體。步驟四、在常壓或真空度為0.02 0.08MPa條件下，將步驟三制備的三次結晶母液蒸發結晶，所得固體產品即為結晶混合鹽。所述的煤氣脫硫廢鹽是從采用濕式氧化脫硫脫氰工藝的煤氣脫硫廢液中分離得到的固體廢棄物，其中主要成分是硫氰酸鈉(30 55wt% )和硫代硫酸鈉(40 65wt% )。所述的溶析劑為乙醇和丙酮中的一種；所述的硫氰酸納晶體和硫代硫酸鈉晶體的純度 > 95wt%。由于采用上述技術方案，本專利技術與現有技術相比具有如下積極效果:(I)本專利技術所涉及的以煤氣脫硫廢鹽為主要原料分離提取高純度硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉的方法，根據我們實測的相圖數據，在不同溫度區間和濃度范圍分別采用冷卻結晶分離硫代硫酸鈉和溶析結晶分離硫氰酸納，一次結晶產品的純度> 95wt %,而且結晶產品粒度分布集中、平均粒度可控、表面光潔和產品流動性好。(2)本專利技術所涉及的以煤氣脫硫廢鹽為主要原料分離提取高純度硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉的方法，在結晶分離硫代硫酸鈉和硫氰酸納時，操作溫度不高于60°C，即使最后一步進行蒸發結晶制備混合鹽時，由于體系中加入了沸點低于水的溶析劑丙酮和乙醇，蒸發溫度明顯降低，蒸發能耗減小，故本方法具有操作條件溫和、能耗小、生產成本低和易于實現規模化生產的特點，可以實現脫硫廢鹽的集中加工。(3)本專利技術所涉及的以煤氣脫硫廢鹽為主要原料分離提取高純度硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉的方法，在處理消耗工業副產廢鹽的同時制備出了高純度的硫代硫酸鈉和硫氰酸納結晶產品，變廢為寶，是資源化處置中小型煤氣凈化企業脫硫廢鹽的一種有效途徑。因此，本專利技術具有工藝簡單，操作條件溫和、生產成本低、易于實現規模化生產和廣品質量聞的特點。附圖說明圖1本專利技術工藝流程示意圖具體實施例方式下面結合具體實施方式對本專利技術作進一步的描述，并非對其保護范圍的限制。為避免重復，先將本具體實施方式所述的脫硫廢鹽的主要成分統一描述如下:硫氰酸鈉(30 55wt% )和硫代硫酸鈉(40 65wt% )。實施例中不再贅述。實施例1 一種，其具體步驟是:步驟一、先將脫硫廢鹽、水和結晶混合鹽配制成溶液，其中硫氰酸納的濃度為30 40wt%，硫代硫酸鈉的濃度為55 65wt% ;再在常壓、40 50°C和300 500r/min的轉速條件下，邊攪拌邊加入占脫硫廢鹽3 4wt%的活性炭，保溫攪拌脫色0.5 0.7h ;然后在40 50°C條件下過濾，用10 30°C的水洗滌I 2次，所得濾液I即為一次結晶母液；步驟二、先在常壓、40 50°C和300 500r/min的轉速條件下，向步驟一制備的一次結晶母液中加入占脫硫廢鹽0.5 1.0wt%的硫代硫酸納晶種，保溫攬祥養晶15 20min，制得懸濁晶漿I ;再在常壓和300 500r/min的轉速條件下，以I 2°C /h的速率把懸濁晶漿I降溫至25 28°C ;然后過濾，所得濾液II即為二次結本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種煤氣脫硫廢鹽中提取高純度硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉的方法，其特征在于，具體按以下步驟完成：步驟一、先將脫硫廢鹽、水和結晶混合鹽配制成溶液，其中硫氰酸納的濃度為30～50wt％，硫代硫酸鈉的濃度為45～65wt％；再在常壓、40～60℃和300～500r/min的轉速條件下，邊攪拌邊加入占脫硫廢鹽3～5wt％的活性炭，保溫攪拌脫色0.5～1h；然后在40～60℃條件下過濾，用10～30℃的水洗滌1～2次，所得濾液I即為一次結晶母液；步驟二、先在常壓、40～60℃和300～500r/min的轉速條件下，向步驟一制備的一次結晶母液中加入占脫硫廢鹽0.5～1.5wt％的硫代硫酸鈉晶種，保溫攪拌養晶15～30min，制得懸濁晶漿I；再在常壓和300～500r/min的轉速條件下，以1～3℃/h的速率把懸濁晶漿I降溫至25～30℃；然后過濾，所得濾液II即為二次結晶母液，濾餅用10～30℃的水洗滌1～2次，干燥，制得硫代硫酸鈉晶體；步驟三、先在常壓、25～30℃和300～500r/min的轉速條件下，向步驟二制備的二次結晶母液中加入占脫硫廢鹽0.5～1.5wt％的硫氰酸納晶種，保溫攪拌養晶15～30min，制得懸濁晶漿II；再在常壓、25～30℃和300～500r/min的轉速條件下，以1～10mL/min的速率向懸濁晶漿II中流加溶析劑，溶析劑的加入量為步驟一中加入水的質量的3～5倍；然后過濾，所得濾液III即為三次結晶母液，濾餅用10～30℃的水洗滌1～2次，干燥，制得硫氰酸納晶體；步驟四、在常壓或真空度為0.02～0.08MPa條件下，將步驟三制備的三次結晶母液蒸發結晶，所得固體產品即為結晶混合鹽。...
【技術特征摘要】
1.一種煤氣脫硫廢鹽中提取高純度硫氰酸鈉和硫代硫酸鈉的方法，其特征在于，具體按以下步驟完成: 步驟一、先將脫硫廢鹽、水和結晶混合鹽配制成溶液，其中硫氰酸納的濃度為30 50wt%，硫代硫酸鈉的濃度為45 65wt% ;再在常壓、40 60°C和300 500r/min的轉速條件下，邊攪拌邊加入占脫硫廢鹽3 5wt%的活性炭，保溫攪拌脫色0.5 Ih ;然后在40 60°C條件下過濾，用10 30°C的水洗滌1 2次，所得濾液I即為一次結晶母液； 步驟二、先在常壓、40 60°C和300 500r/min的轉速條件下，向步驟一制備的一次結晶母液中加入占脫硫廢鹽0.5 1.5wt%的硫代硫酸鈉晶種,保溫攪拌養晶15 30min,制得懸濁晶漿I ;再在常壓和300 500r/min的轉速條件下，以I 3°C /h的速率把懸濁晶漿I降溫至25 30°C ;然后過濾，所得濾液II即為二次結晶母液，濾餅用10 30°C的水洗滌I 2次，干燥，制得硫代硫酸鈉晶體； 步驟三、先在常壓、25 30°C和300 500r/min的轉速條件下，向步驟二制備的二次結晶母液中加入占脫硫廢鹽0.5 ...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張春桃，劉幫禹，王海蓉，姜偉奇，
申請(專利權)人：武漢科技大學，
類型：發明
國別省市：
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