一种焦化脱硫废液制备高纯硫氰酸钠的方法

技术领域

本发明涉及硫氰酸钠制备技术领域，尤其涉及一种焦化脱硫废液制备高纯硫氰酸钠的方法。

背景技术

焦化行业普遍采用碳酸钠等配成的脱硫液吸收焦炉煤气中的H

硫氰酸钠在化纤、稀有金属提取、农药、医药和染料等行业有广泛的用途，具有较高的经济价值。传统硫氰酸钠的生产方法以精制的氰化钠为原料，成本较高。以焦炉脱硫废水为原料的处理工艺存在产品纯度低、成本高等诸多问题。

因此，现有技术中存在对焦化脱硫废液制备高纯硫氰酸钠的方法改进的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种焦化脱硫废液制备高纯硫氰酸钠的方法，本方法通过较低成本实现了焦化脱硫废液的资源化利用，以较高收率、较低成本制备出高纯硫氰酸钠。

基于上述目的，本发明实施例的提供了一种焦化脱硫废液制备高纯硫氰酸钠的方法，包括以下步骤：

S1在弱碱性条件下，对焦化脱硫废液进行氧化处理，所述焦化脱硫废液包括催化剂和副盐；

S2在氧化后的焦化脱硫废液中加入活性炭，在加热状态下搅拌进行吸附脱色处理，过滤后得到脱色液；

S3对脱色液加热蒸发结晶得到硫酸钠，第一次渣液分离得到硫酸钠固体和硫氰酸钠溶液；

S4对硫氰酸钠溶液蒸发并冷却结晶，第二次渣液分离得到晶体和结晶母液，晶体干燥后得到高纯硫氰酸钠产品，结晶母液返回至焦化脱硫废液循环使用。

在一些实施方式中，在S1中，氧化处理包括：

在焦化脱硫废液中通入空气、臭氧，在催化剂的作用下充分氧化焦化脱硫废液中的低价硫化合物，氧化过程用氢氧化钠溶液调节并保持废液pH为8.0～11.0。

在一些实施方式中，在焦化脱硫废液中先通入空气进行预氧化，再通入臭氧进行完全氧化。

在一些实施方式中，氧化时间为2～48h，氧化温度为20～80℃。

在一些实施方式中，催化剂为双核酞菁钴磺酸盐、栲胶+偏钒酸钠或蒽醌二磺酸二钠盐+偏钒酸钠。

在一些实施方式中，在S2中，按重量百分比计，活性炭加入的比例为氧化后的焦化脱硫废液质量的0.5％～5％。

在一些实施方式中，在S2中，吸附脱色处理的处理温度为50℃～100℃，处理时间为0.5h～4h。

在一些实施方式中，在S3中，按质量百分比计，对脱色液加热蒸发结晶直至硫氰酸钠含量为55％～64％。

在一些实施方式中，在S3中，第一次渣液分离的分离温度为25℃～100℃。

在一些实施方式中，在S4中，按质量百分比计，对硫氰酸钠溶液加热蒸发结晶直至母液中硫氰酸钠含量为60％～68％。

本发明至少具有以下有益技术效果：

本发明充分利用了焦化脱硫废液中的催化剂，通过廉价的空气和臭氧彻底氧化脱硫废液中的低价硫化合物为硫酸钠，再通过硫酸钠与硫氰酸钠的溶解度差异从母液中较彻底分离硫酸钠，得到较纯的硫氰酸钠溶液，硫氰酸钠溶液经蒸发后冷却结晶，从而实现硫氰酸钠以较高收率制备高纯产品，实现了焦化脱硫废液的低成本、无污染、高收益的资源化利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本发明提供的焦化脱硫废液制备高纯硫氰酸钠的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明提供了一种焦化脱硫废液制备高纯硫氰酸钠的方法，如图1所示为工艺流程图，具体包括以下步骤：

S1在弱碱性条件下，对焦化脱硫废液中进行氧化处理；

S2在氧化后的焦化脱硫废液中加入活性炭，在加热状态下搅拌进行吸附脱色处理，过滤后得到脱色液；

S3对脱色液加热蒸发结晶得到硫酸钠，第一次渣液分离得到硫酸钠固体和硫氰酸钠溶液；

S4对硫氰酸钠溶液蒸发并冷却结晶，第二次渣液分离得到晶体和结晶母液，晶体干燥后得到高纯硫氰酸钠产品，结晶母液返回至焦化脱硫废液循环使用。

进一步地，在S1中，氧化处理包括：在焦化脱硫废液中通入空气、臭氧，在催化剂的作用下氧化焦化脱硫废液中的低价硫化合物，其中，低价硫化合物为硫代硫酸钠、硫氢化钠和亚硫酸钠等的混合物，氧化过程用氢氧化钠溶液调节并保持pH为8.0～11.0。催化剂为PDS(双核酞菁钴磺酸盐)、栲胶+偏钒酸钠或ADA(蒽醌二磺酸二钠盐)+偏钒酸钠。空气和臭氧可以同时通入或分批次通入，在一些实施例中，在焦化脱硫废液中先通入空气进行预氧化，再通入臭氧进行完全氧化。氧化时间为2～48h，氧化温度为20～80℃。在一些优选的实施例中，氧化温度为25℃～50℃，氧化时间为4～16h。

进一步地，在S2中，氧化后的脱硫废液按一定比例加入活性炭，在一定温度下搅拌一定时间吸附脱色，所活性炭加入的比例为氧化后的脱硫废液质量的0.5％～5％。优选地，活性炭加入的比例1％～2％。吸附脱色温度为50℃～100℃，优选地，吸附脱色温度为60℃～90℃。吸附脱色时间为0.5h～4h，优选地，吸附脱色时间为1h～2h。

进一步地，在S3中，对脱色液加热蒸发结晶直至硫氰酸钠含量为55～64％，再进行渣液分离，分离温度为25℃～100℃。优选地，母液中硫氰酸钠含量为59％～66％，分离温度为60℃～90℃。

进一步地，在S4中，对硫氰酸钠溶液蒸发并冷却结晶，在此过程中，蒸发直至母液中硫氰酸钠含量为60％～68％再进行冷却至常温结晶。优选地，母液中硫氰酸钠含量为64％～66％。

下面根据具体实施例对本发明作出进一步解释，以表1为组成的焦化脱硫废液进行制备硫氰酸钠实施试验。

表1焦化脱硫废液组成(g/l)

实施例1

(1)用氢氧化钠溶液调节并保持含PDS催化剂的焦化脱硫废液pH为10.5，再将空气和臭氧常温下同时通入废液24h，按废液质量的1％加入活性炭，80℃下搅拌2h脱色后过滤分离活性炭，得到净化后脱色液；

(2)脱色液加热蒸发到母液中硫氰酸钠含量为62％，在90℃下过滤分离结晶硫酸钠，得到较纯的硫氰酸钠溶液；

(3)硫氰酸钠溶液蒸发到母液中硫氰酸钠含量为65％，冷却至常温得到硫氰酸钠晶体；

(4)过滤分离晶体，在105℃下干燥4h后得到硫氰酸钠产品。

实施例2

(1)用氢氧化钠溶液调节并保持含PDS催化剂的焦化脱硫废液pH为9.0将空气和臭氧40℃下同时通入废液18h，按废液质量的2％加入活性炭，90℃下搅拌1h脱色后过滤分离活性炭，得到净化后脱色液；

(2)脱色液加热蒸发到母液中硫氰酸钠含量为64％，在80℃下过滤分离结晶硫酸钠，得到较纯的硫氰酸钠溶液；

(3)硫氰酸钠溶液蒸发到母液中硫氰酸钠含量为67％，冷却至常温得到硫氰酸钠晶体；

(4)过滤分离晶体，在105℃下干燥4h后得到硫氰酸钠产品。

实施例3

(1)用氢氧化钠溶液调节并保持含PDS催化剂的焦化脱硫废液pH为9.5，再将空气常温下通入废液18h，再通入臭氧6h，按废液质量的1％加入活性炭，80℃下搅拌1.5h脱色后过滤分离活性炭，得到净化后脱色液；

(2)脱色液加热蒸发到母液中硫氰酸钠含量为63％，在90℃下过滤分离结晶硫酸钠，得到较纯的硫氰酸钠溶液；

(3)硫氰酸钠溶液蒸发到母液中硫氰酸钠含量为65％，冷却至常温得到硫氰酸钠晶体；

(4)过滤分离晶体，在105℃下干燥4h后得到硫氰酸钠产品。

实施例4

(1)用氢氧化钠溶液调节并保持含PDS催化剂的焦化脱硫废液pH为9.0，再将空气和臭氧常温下同时通入废液30h，按废液质量的1.5％加入活性炭，90℃下搅拌1h脱色后过滤分离活性炭，得到净化后脱色液；

(2)脱色液加热蒸发到母液中硫氰酸钠含量为62％，在80℃下过滤分离结晶硫酸钠，得到较纯的硫氰酸钠溶液；

(3)硫氰酸钠溶液蒸发到母液中硫氰酸钠含量为66％，冷却至常温得到硫氰酸钠晶体；

(4)过滤分离晶体，在105℃下干燥4h后得到硫氰酸钠产品。

如表2所示为检测实施例1-4制备的硫氰酸钠的收率和纯度，通过表2的结果可以看出，采用本发明所述的方法可以用焦化脱硫废水以高收率制备出高纯硫氰酸钠。

表2实施例检测

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。