CN102776525A - 褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色含铬废液的电解回收处理方法 - Google Patents

褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色含铬废液的电解回收处理方法 Download PDF

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褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色含铬废液的电解回收处理方法，该方法将褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色加工时所产生的含铬氧化废液，通过微孔滤膜过滤器、强碱性离子交换树脂和活性炭顺次过滤，去除颗粒状蜡渣和小分子有机杂质，得到的含铬氧化滤液经过调节浓度以后放到离子隔膜电解装置阳极室中，在阴极室中放入硫酸溶液，然后加稳压直流电进行电解，电解结束后，从阳极室中得到电解氧化液，从阴极室中得到硫酸溶液。该方法的电解电流效率达到65-75%，处理过程中，不使用化学试剂，处理成本较低，实现了含铬氧化废液的完全回收和循环利用，有效解决含铬氧化废液的污染问题。

Description

褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色含铬废液的电解回收处理方法
技术领域
本发明属于煤化工技术领域，涉及一种褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色生产过程中，含铬废液的电解回收处理方法。 
背景技术
从褐煤和泥炭中提取得到的褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡原料，组分复杂、颜色较深，经过氧化脱色精制加工以后可以得到浅色的精蜡，精蜡应用领域广、用量大、附加值高。 
利用铬酸氧化法对褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡这几种原料进行氧化脱色精制加工时，需要将各原料分别放置到氧化脱色的装置内进行加热，使其熔化成液态，在熔化成液态的原料中加入铬酸和硫酸作为氧化剂，在催化剂和表面活性剂的催化、活化作用下，氧化剂把褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡中的有色物质，氧化成为无色物质，在氧化过程中控制氧化脱色的温度保持在100-150℃，氧化脱色完成以后，停止加热使其冷却至常温，得到的固态物质为脱色的精蜡。精蜡从氧化脱色装置内取出来以后，剩余的液体部分为含铬氧化废液。 
含铬氧化废液具有毒性，直接排放会污染环境、危害健康。现有技术中，对含铬氧化废液处理，通常是在废液中投放适量的化学试剂，搅拌放置一段时间以后，排放到自然界。这种处理方法需要的时间长、费用高，最终的排放物会对环境造成二次污染。另外，在工业上可以利用葡萄糖作为还原剂把含铬氧化废液做成鞣革剂回收利用，但该方法需要消耗大量的葡萄糖，浪费粮食，处理成本较高。 
发明内容
本发明针对现有技术中，褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡在氧化脱色的精蜡加工过程中，产生的含铬氧化废液不能直接排放，用化学试剂或葡萄糖处理含铬氧化废液，存在资源耗费大、处理时间长、成本费用高的问题，提供一种褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色含铬废液的电解回收处理方法，该方法包括以下步骤： 
（a）废液过滤：将采用铬酸氧化法对褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡进行氧化脱色加工时所产生的含铬氧化废液，通入过滤器中进行过滤，控制过滤的压力为负的0.5-0.8MP，去除颗粒状蜡渣，得到不含颗粒杂质的含铬氧化滤液；
过滤器采用抗强酸抗氧化的微孔滤膜过滤器，微孔滤膜过滤器的孔径为0.6-1.0 um，孔隙率为50-80%； 
（b）调节含铬氧化滤液的浓度：将过滤得到的含铬氧化滤液通过强碱性离子交换树脂，再通过活性炭，去除含铬氧化滤液中的小分子有机杂质,然后调节和控制得到的含铬氧化滤液中硫酸的浓度为1.0-4.0mol/L，硫酸铬的浓度为0.4-1.2mol/L；
（c）电解处理：将（b）步骤所得到的含铬氧化滤液放入离子隔膜电解装置的阳极室中，将浓度为0.5-4.0 mol/L的硫酸溶液放入离子隔膜电解装置的阴极室中，放入阴极室中的硫酸溶液和放入阳极室中的含铬氧化滤液两者的体积比为1:1，在离子隔膜电解装置的两极加稳压直流电进行电解，控制电流密度为300-1400A/m2，电解过程中，阴、阳两极室中的液体分别用氟塑料泵进行循环，控制阴、阳两极室中的液体循环的流速为5-20L/min，在循环槽中进行加热处理，控制加热的温度为30-70℃；在此条件下电解6-10小时以后，对阳极室中的电解液取样进行Cr（Ⅵ）浓度的检测，当阳极液中的三价铬有70%已经转化成为六价铬的时候停止电解，关闭离子隔膜电解装置的稳压直流电源开关，电解的电流效率达到65-75%，电解结束后，从阳极室中得到电解氧化液，从阴极室中得到硫酸溶液；
电解阳极反应式：2Cr3++7 H2O -6e= Cr2O7 2-+14H+
电解阴极反应式：6H++6e=3 H2↑
电解总反应式：Cr2(SO4)3+7H2O=H2Cr2O7+3 H2SO4+3H2↑
本发明在处理褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色含铬氧化废液时，实现了含铬氧化废液的完全回收， 有效解决含铬氧化废液的污染问题,处理过程中，不使用化学试剂，处理成本较低，经处理后得到的电解氧化液和硫酸溶液经过调配以后，可以制成新的褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色剂，实现废物回收和循环利用。
附图说明
图1为本发明的电解循环利用工艺流程图。 
具体实施例
实施例1：一种褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色含铬废液的电解回收处理方法，该方法包括以下步骤： 
（a）废液过滤：取采用铬酸氧化法对褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡进行氧化脱色精加工时所产生的含铬氧化废液100L，将含铬氧化废液通入过滤器中进行过滤，控制过滤的压力为负的0.5MP去除颗粒状蜡渣，得到不含颗粒杂质的含铬氧化滤液，过滤器采用抗强酸抗氧化的微孔滤膜过滤器，微孔滤膜过滤器的孔径为1.0um，孔隙率为50%； 
（b）调节含铬氧化滤液的浓度：将过滤得到的含铬氧化滤液通过强碱性离子交换树脂，再通过活性炭，去除含铬氧化滤液中的小分子有机杂质，然后调节和控制得到的含铬氧化滤液中硫酸的浓度为1.5mol/L，硫酸铬的浓度为0.4mol/L；
（c）电解处理：将（b）步骤所得到的含铬氧化滤液100L放入离子隔膜电解装置的阳极室中，将浓度为1.0 mol/L的硫酸溶液100L放入离子隔膜电解装置的阴极室中，在离子隔膜电解装置的两极加稳压直流电进行电解，控制电流密度为800A/m2，电解过程中，阴、阳两极室中的液体分别用氟塑料泵进行循环，控制阴极室中的液体循环的流速为8L/min，控制阳极室中的液体循环的流速为8L/min，在循环槽中进行加热处理，控制加热的温度为40℃；在此条件下电解6小时以后，对阳极室中的电解液取样进行Cr（Ⅵ）浓度的检测，当阳极液中的三价铬有70%已经转化成为六价铬的时候停止电解，关闭离子隔膜电解装置的稳压直流电源开关，电解结束后，电解的电流效率达到65%，从阳极室中得到电解氧化液，从阴极室中得到硫酸溶液；
电解阳极反应式：2Cr3++7 H2O -6e= Cr2O7 2-+14H+
电解阴极反应式：6H++6e=3 H2↑
电解总反应式：Cr2(SO4)3+7H2O=H2 Cr2O7+3 H2SO4+3H2↑
实施例2：一种褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色含铬废液的电解回收处理方法，该方法包括以下步骤： 
（a）废液过滤：取采用铬酸氧化法对褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡进行氧化脱色精加工时所产生的含铬氧化废液200L，将含铬氧化废液通入过滤器中进行过滤，控制过滤的压力为负的0.6MP去除颗粒状蜡渣，得到不含颗粒杂质的含铬氧化滤液，过滤器采用抗强酸抗氧化的微孔滤膜过滤器，微孔滤膜过滤器的孔径为0.8um，孔隙率为60 %；
（b）调节含铬氧化滤液的浓度：将过滤得到的含铬氧化滤液通过强碱性离子交换树脂，再通过活性炭，去除含铬氧化滤液中的小分子有机杂质，然后调节和控制得到的含铬氧化滤液中硫酸的浓度为2.0mol/L，硫酸铬的浓度为0.8mol/L；
（c）电解处理：将（b）步骤所得到的含铬氧化滤液200L放入离子隔膜电解装置的阳极室中，将浓度为2.0 mol/L的硫酸溶液200L放入离子隔膜电解装置的阴极室中，在离子隔膜电解装置的两极加稳压直流电进行电解，控制电流密度为1000A/m2，电解过程中，阴、阳两极室中的液体分别用氟塑料泵进行循环，控制阴极室中的液体循环的流速为10L/min，控制阳极室中的液体循环的流速为10L/min，在循环槽中进行加热处理，控制加热的温度为50℃；在此条件下电解8小时以后，对阳极室中的电解液取样进行Cr（Ⅵ）浓度的检测，当阳极液中的三价铬有70%已经转化成为六价铬的时候停止电解，关闭离子隔膜电解装置的稳压直流电源开关，电解结束后，电解的电流效率达到70%，从阳极室中得到电解氧化液，从阴极室中得到硫酸溶液；
电解阳极反应式：2Cr3++7 H2O -6e= Cr2O7 2-+14H+
电解阴极反应式：6H++6e=3 H2↑
电解总反应式：Cr2(SO4)3+7H2O=H2 Cr2O7+3 H2SO4+3H2↑
实施例3：一种褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色含铬废液的电解回收处理方法，该方法包括以下步骤： 
（a）废液过滤：取采用铬酸氧化法对褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡进行氧化脱色精加工时所产生的含铬氧化废液300L，将含铬氧化废液通入过滤器中进行过滤，控制过滤的压力为负的0.7MP去除颗粒状蜡渣，得到不含颗粒杂质的含铬氧化滤液，过滤器采用抗强酸抗氧化的微孔滤膜过滤器，微孔滤膜过滤器的孔径为1.0um，孔隙率为70 %；
（b）调节含铬氧化滤液的浓度：将过滤得到的含铬氧化滤液通过强碱性离子交换树脂，再通过活性炭，去除含铬氧化滤液中的小分子有机杂质，然后调节和控制得到的含铬氧化滤液中硫酸的浓度为3.0mol/L，硫酸铬的浓度为1.0mol/L；
（c）电解处理：电解处理：将（b）步骤所得到的含铬氧化滤液300L放入离子隔膜电解装置的阳极室中，将浓度为2.0 mol/L的硫酸溶液300L放入离子隔膜电解装置的阴极室中，在离子隔膜电解装置的两极加稳压直流电进行电解，控制电流密度为1200A/m2，电解过程中，阴、阳两极室中的液体分别用氟塑料泵进行循环，控制阴极室中的液体循环的流速为12L/min，控制阳极室中的液体循环的流速为12L/min，在循环槽中进行加热处理，控制加热的温度为65℃；在此条件下电解10小时以后，对阳极室中的电解液取样进行Cr（Ⅵ）浓度的检测，当阳极液中的三价铬有70%已经转化成为六价铬的时候停止电解，关闭离子隔膜电解装置的稳压直流电源开关，电解结束后，电解的电流效率达到75%，从阳极室中得到电解氧化液，从阴极室中得到硫酸溶液；
电解阳极反应式：2Cr3++7 H2O -6e= Cr2O7 2-+14H+
电解阴极反应式：6H++6e=3 H2↑
电解总反应式：Cr2(SO4)3+7H2O=H2 Cr2O7+3 H2SO4+3H2↑。

Claims (1)

1.褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡氧化脱色含铬废液的电解回收处理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤： 
（a）废液过滤：将采用铬酸氧化法对褐煤蜡、脱树脂褐煤蜡、泥炭蜡或脱树脂泥炭蜡进行氧化脱色加工时所产生的含铬氧化废液，通入过滤器中进行过滤，控制过滤的压力为负的0.5-0.8MP，去除颗粒状蜡渣，得到不含颗粒杂质的含铬氧化滤液；
过滤器采用抗强酸抗氧化的微孔滤膜过滤器，微孔滤膜过滤器的孔径为0.6-1.0 um，孔隙率为50-80%； 
（b）调节含铬氧化滤液的浓度：将过滤得到的含铬氧化滤液通过强碱性离子交换树脂，再通过活性炭，去除含铬氧化滤液中的小分子有机杂质,然后调节和控制得到的含铬氧化滤液中硫酸的浓度为1.0-4.0mol/L，硫酸铬的浓度为0.4-1.2mol/L；
（c）电解处理：将（b）步骤所得到的含铬氧化滤液放入离子隔膜电解装置的阳极室中，将浓度为0.5-4.0 mol/L的硫酸溶液放入离子隔膜电解装置的阴极室中，放入阴极室中的硫酸溶液和放入阳极室中的含铬氧化滤液两者的体积比为1:1，在离子隔膜电解装置的两极加稳压直流电进行电解，控制电流密度为300-1400A/m2，电解过程中，阴、阳两极室中的液体分别用氟塑料泵进行循环，控制阴、阳两极室中的液体循环的流速为5-20L/min，在循环槽中进行加热处理，控制加热的温度为30-70℃；在此条件下电解6-10小时以后，对阳极室中的电解液取样进行Cr（Ⅵ）浓度的检测，当阳极液中的三价铬有70%已经转化成为六价铬的时候停止电解，关闭离子隔膜电解装置的稳压直流电源开关，电解结束后，从阳极室中得到电解氧化液，从阴极室中得到硫酸溶液。
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Inventor after: Wang Linchao

Inventor after: Tang Panpan

Inventor after: Zhou Huaxiang

Inventor after: Zhang Huifen

Inventor after: He Jing

Inventor after: Jiao Shiyun

Inventor after: Pu Wenlin

Inventor before: Li Baocai

Inventor before: Lv Ping

Inventor before: Zhang Deping

Inventor before: Zeng Tianzhu

Inventor before: Shi Wanyun

Inventor before: Qin Yi

Inventor before: Wang Linchao

Inventor before: Tang Panpan

Inventor before: Zhou Huaxiang

Inventor before: Zhang Huifen

Inventor before: He Jing

Inventor before: Jiao Shiyun

Inventor before: Pu Wenlin

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LI BAOCAI QIN YI WANG LINCHAO TANG PANPAN ZHOU HUAXIANG ZHANG HUIFEN HE JING JUE SHIYUN PU WENLIN LV PING ZHANG DEPING CENG TIANZHU SHI WANYUN TO: LI BAOCAI QIN YI WANG LINCHAO TANG PANPAN ZHOU HUAXIANG ZHANG HUIFEN HE JING JUE SHIYUN PU WENLIN LV PING ZHANG DEPING CENG TIANZHU REN WANYUN

C53 Correction of patent of invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Li Baocai

Inventor after: Lv Ping

Inventor after: Zhang Deping

Inventor after: Zeng Tianzhu

Inventor after: Ren Wanyun

Inventor after: Qin Yi

Inventor after: Wang Linchao

Inventor after: Tang Panpan

Inventor after: Zhou Huaxiang

Inventor after: Zhang Huifen

Inventor after: He Jing

Inventor after: Jiao Shiyun

Inventor after: Pu Linwen

Inventor before: Li Baocai

Inventor before: Lv Ping

Inventor before: Zhang Deping

Inventor before: Zeng Tianzhu

Inventor before: Ren Wanyun

Inventor before: Qin Yi

Inventor before: Wang Linchao

Inventor before: Tang Panpan

Inventor before: Zhou Huaxiang

Inventor before: Zhang Huifen

Inventor before: He Jing

Inventor before: Jiao Shiyun

Inventor before: Pu Wenlin

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LI BAOCAI QIN YI WANG LINCHAO TANG PANPAN ZHOU HUAXIANG ZHANG HUIFEN HE JING JUE SHIYUN PU WENLIN LV PING ZHANG DEPING CENG TIANZHU REN WANYUN TO: LI BAOCAI QIN YI WANG LINCHAO TANG PANPAN ZHOU HUAXIANG ZHANG HUIFEN HE JING JUE SHIYUN PU LINWEN LV PING ZHANG DEPING CENG TIANZHU REN WANYUN

C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: 653201 Yuxi city of Yunnan province Asan County town of stone village of Red Hill

Applicant after: YUNNAN SHANGCHENG BIOTECHNOLOGY CO., LTD.

Applicant after: Kunming University of Science and Technology

Address before: 653201 Yuxi city of Yunnan province Asan County town of stone village of Red Hill

Applicant before: Yunnan Tianheng Tongtai Humic Acid Co., Ltd.

Applicant before: Kunming University of Science and Technology

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: YUNNAN TIANTONG HENGTONGTAI HUMIC ACID CO., LTD. TO: YUNNAN SHANGCHENG BIOTECHNOLOGY CO., LTD.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant