專利名稱：一種回收碘的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提純方法，尤其涉及一種回收碘的方法。
背景技術(shù)：
碘在世界各地都有分布，但可開發(fā)的碘資源很少，短期內(nèi)碘缺乏的狀況將不會改變。一般來說海洋中碘的總儲量很大，高達822億噸，被稱為自然界的“碘庫”。碘在海水中的濃度隨地勢及水深的不同而不同，但總體濃度較低，不易提取，目前由海水提碘尚處于探索試驗階段。世界上主要產(chǎn)碘國有日本、智利和美國。日本以天然氣田水為原料提碘，智利由天然硝石礦制硝酸鈉副產(chǎn)碘，美國從石油鉆井水提碘。我國尚未發(fā)現(xiàn)富碘礦，主要依靠從藻類植物中提取碘，由于藻類植物產(chǎn)量有限，碘的產(chǎn)量受到制約，生產(chǎn)成本較高，滿足不了市場需求，每年都需要從國外進口大量的碘。我國的碘生產(chǎn)遠遠不能滿足市場需求，而某些磷礦生產(chǎn)企業(yè)、石油開采公司及農(nóng)藥生產(chǎn)廠家每年都會生產(chǎn)大量含碘廢液，如直接排放，不但會造成資源浪費，還會對環(huán)境產(chǎn)生污染。開展含碘廢棄物資源化研究，可充分利用有限的碘資源，緩解當(dāng)前日益嚴重的碘匱乏現(xiàn)狀，同時減少環(huán)境污染，具有一定的環(huán)境意義和經(jīng)濟意義。目前，制碘工業(yè)的回收率為80% 90%。我國海帶提碘工業(yè)現(xiàn)行離子交換法排放廢液中碘濃度約30mg/L。況且碘的生產(chǎn)方法受原料的影響很大，從各種不同類型的原料中提取回收碘，必須首先將其變成含碘的原料液，然后通過氧化或還原的方法將原料液中的碘組分變成游離碘。若原料液中碘組分的濃度較低，則游離碘會溶解在原料液中；濃度較高超過了碘的溶解度，才會有固體碘結(jié)晶出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提取`廢液中碘的方法，針對溶液中碘離子含量較低回收困難的情況，實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是:(I)無機碘的回收:以鉬電極為工作電極，甘汞電極為參比電極控制反應(yīng)，將鉬電極與甘汞電極插入廢液中，外接ZF-3恒電位儀；向其中緩慢滴加0.3mol/L的亞硫酸鈉溶液并充分攪拌，記錄還原劑加入量與溶液電極電位的變化；當(dāng)電極電位產(chǎn)生突躍，表現(xiàn)在電極電位圖上是一個突躍點時，停止向其中加入亞硫酸鈉溶液；收集析出的碘；(2)有機鵬的回收:在上述反應(yīng)后的廢液中加入稀硫Ife調(diào)節(jié)pH值在0.5 1.0,加入5%次氯酸鈉氧化回收有機碘；廢液沉渣中加入lmol/L的碳酸鈉溶液，并充分攪拌，碳酸鈉溶液的加入量以沉淀物中的紅棕色物質(zhì)消失為準(zhǔn)，過濾上述經(jīng)碳酸鈉處理后的溶液可直接得到碘單質(zhì)；
(3)碘的富集:先用鹽酸(5% )或氯化鈉將樹脂浸泡4小時，再用水洗數(shù)遍，然后裝柱；將收集的廢液通過內(nèi)裝強堿性陰離子樹脂的交換柱，進行交流吸附，柱高為11cm，流速控制在4mL/min，待離子交換柱內(nèi)的樹脂接近吸附飽和時，停止吸附，等待解吸，將吸附飽和了的樹脂柱反復(fù)水洗數(shù)次，并用空氣攪拌，以除去雜質(zhì)，向樹脂柱中加入10% Na2S03溶液，攪動后靜泡I 2h，放開底部閥門，放出解吸液，同時控制解吸液流速進行逆流洗脫，所用Na2SO3溶液的體積為柱內(nèi)樹脂體積的8-10倍，關(guān)閉底部閥門，停止解吸，此時樹脂為紅棕色，解吸后的樹脂用水洗數(shù)遍，充分攪拌，以除去雜質(zhì)，加入NaClO再生液，攪動后靜置浸泡I小時，再生液的體積與柱內(nèi)樹脂體積相當(dāng)或稍多一些，然后用再生液對樹脂進行回流再生，樹脂柱呈金黃色時，可重新使用；(4)再生液中碘的回收:調(diào)節(jié)再生液pH值，使再生處理液pH值達到0.5 1.5之間，向上述溶液中緩慢加入10% Na2SO3溶液，使處理液逐步變?yōu)樽睾稚鞚嵋海a(chǎn)生碘泥沉淀，沉淀完全后靜置4小時，將上清液倒出，下部的碘泥沉淀再加入Na2SO3溶液使之還原溶解，過濾除去雜質(zhì)，把濾液和解吸液合并進行碘析及精制。上述每克干樹脂吸附Ig碘后即進行解吸和再生。上述樹脂吸附飽和的現(xiàn)象是柱底部的樹脂呈現(xiàn)出黑亮色。上述解吸時間控制在6 8h，直到流出的解吸液不呈棕紅色為止。上述回流再生的時間為2小時。上述NaClO再生液的濃度是5%。上述再生溫度不宜超過30°C。本發(fā)明的有益效果是:結(jié)合電化學(xué)方法控制氧化還原程度，對廢液中的無機碘進
行回收，并用次氯酸鈉溶液氧化回收有機碘，回收后的廢液中碘離子含量約為0.3%，再采
用強堿性陰離子交換樹脂對這部分碘進行富集回收。該法將碘酸根離子一步還原為碘單
質(zhì)，避免了先將碘酸根離子還原為碘離子再氧化成碘的繁復(fù)操作，節(jié)省了氧化劑和還原劑
的用量，從而降低了成本。采用強堿性陰離子交換樹脂對廢液中的碘進行富集回收，吸附效
果較好、效果較為理想，采用本方案對碘資源的回收再用可為工業(yè)生產(chǎn)帶來很高的經(jīng)濟效.、
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具體實施例方式實施例碘的回收按如下步驟進行:(I)無機碘的回收:以鉬電極為工作電極，甘汞電極為參比電極控制反應(yīng)，將鉬電極與甘汞電極插入廢液中，外接ZF-3恒電位儀，向其中緩慢滴加0.3mol/L的亞硫酸鈉溶液并充分攪拌，記錄還原劑加入量與溶液電極電位的變化，當(dāng)電極電位產(chǎn)生突躍，表現(xiàn)在電極電位圖上是一個突躍點時，停止向其中加入亞硫酸鈉溶液，收集析出的碘。(2)有機鵬的回收:在上述反應(yīng)后的廢液中加入稀硫Ife調(diào)節(jié)pH值在0.5,加入5%次氯酸鈉氧化回收有機碘，廢液沉渣中加入lmol/L的碳酸鈉溶液，并充分攪拌，碳酸鈉溶液的加入量以沉淀物中的紅棕色物質(zhì)消失為準(zhǔn)，過濾上述經(jīng)碳酸鈉處理后的溶液可直接得到碘單質(zhì)。 (3)碘的富集:先用鹽酸(5%)或氯化鈉將樹脂浸泡4小時，再用水洗數(shù)遍，然后裝柱，將收集的廢液通過內(nèi)裝強堿性陰離子樹脂的交換柱，進行交流吸附，柱高為11cm，流速控制在4mL/min，待離子交換柱內(nèi)的樹脂接近吸附飽和時，即柱底部的樹脂呈現(xiàn)出黑亮?xí)r，停止吸附，等待解吸，將吸附飽和了的樹脂柱反復(fù)水洗數(shù)次，并用空氣攪拌，以除去雜質(zhì)，向樹脂柱中加入10% Na2SO3溶液，攪動后靜泡2h，放開底部閥門，放出解吸液，同時控制解吸液流速進行逆流洗脫，所用Na2S03溶液的體積為柱內(nèi)樹脂體積的10倍，關(guān)閉底部閥門，停止解吸，此時樹脂為紅棕色；解吸時間控制在8h，解吸后的樹脂用水洗數(shù)遍，充分攪拌，以除去雜質(zhì)；加入5% NaClO再生液，攪動后靜置浸泡I小時，再生液的體積與柱內(nèi)樹脂體積相當(dāng)或稍多一些；再生溫度為25°C;然后用再生液對樹脂進行回流再生，樹脂柱呈金黃色時，可重新使用；回流再生的時間為2小時；(4)再生液中碘的回收:調(diào)節(jié)再生液pH值，使再生處理液pH值達到0.5之間，向上述溶液中緩慢加入10% Na2SO3溶液，使處理液逐步變?yōu)樽睾稚鞚嵋?，并產(chǎn)生碘泥沉淀，沉淀完全后靜置4小時，將上清液倒出，下部的碘泥沉淀再加入Na2S03溶液使之還原溶解，過濾除去雜質(zhì)，把濾液和解吸液合并進行碘析及精制；上述每克干樹脂吸附Ig碘后即進行解吸和再生。結(jié)合電化學(xué)方法控制氧化還原程度，對廢液中的無機碘進行回收，并用次氯酸鈉溶液氧化回收有機碘，回收后的廢液中碘尚子含量約為0.3%,再米用強堿性陰尚子交換樹脂對這部分碘進行富集回收。該法將碘酸根離子一步還原為碘單質(zhì)，避免了先將碘酸根離子還原為碘離子再氧化成碘的繁復(fù)操作，節(jié)省了氧化劑和還原劑的用量，從而降低了成本。采用強堿性陰離子交換樹脂對廢液中的碘進行富集回收，吸附效果較好、效果較為理想，采用本方案對碘資源的回收 再用可為工業(yè)生產(chǎn)帶來很高的經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求
1.一種回收碘的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: (1)無機碘的回收:以鉬電極為工作電極，甘汞電極為參比電極控制反應(yīng)，將鉬電極與甘汞電極插入廢液中，外接ZF-3恒電位儀； 向其中緩慢滴加0.3mol/L的亞硫酸鈉溶液并充分攪拌，記錄還原劑加入量與溶液電極電位的變化；當(dāng)電極電位產(chǎn)生突躍，表現(xiàn)在電極電位圖上是一個突躍點時，停止向其中加入亞硫酸納溶液；收集析出的鵬； (2)有機碘的回收:在上述反應(yīng)后的廢液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH值在0.5 1.0，加入5%次氯酸鈉氧化回收有機碘； 廢液沉渣中加入lmol/L的碳酸鈉溶液，并充分攪拌，碳酸鈉溶液的加入量以沉淀物中的紅棕色物質(zhì)消失為準(zhǔn)，過濾上述經(jīng)碳酸鈉處理后的溶液可直接得到碘單質(zhì)； (3)碘的富集:先用鹽酸(5%)或氯化鈉將樹脂浸泡4小時，再用水洗數(shù)遍，然后裝柱； 將收集的廢液通過內(nèi)裝強堿性陰離子樹脂的交換柱，進行交流吸附，柱高為11cm，流速控制在4mL/min ;待離子交換柱內(nèi)的樹脂接近吸附飽和時，停止吸附，等待解吸； 將吸附飽和了的樹脂柱反復(fù)水洗數(shù)次，并用空氣攪拌，以除去雜質(zhì)； 向樹脂柱中加入10% Na2SO3溶液，攪動后靜泡I 2h，放開底部閥門，放出解吸液，同時控制解吸液流速進行逆流洗脫，所用Na2SO3溶液的體積為柱內(nèi)樹脂體積的8-10倍；關(guān)閉底部閥門，停止解吸，此時樹脂為紅棕色；解吸后的樹脂用水洗數(shù)遍，充分攪拌，以除去雜質(zhì)； 加入NaClO再生液, 攪動后靜置浸泡I小時,再生液的體積與柱內(nèi)樹脂體積相當(dāng)或稍多一些；然后用再生液對樹脂進行回流再生，樹脂柱呈金黃色時，可重新使用； (4)再生液中碘的回收:調(diào)節(jié)再生液pH值，使再生處理液pH值達到0.5 1.5之間； 向上述溶液中緩慢加入10% Na2SO3溶液，使處理液逐步變?yōu)樽睾稚鞚嵋海a(chǎn)生碘泥沉淀； 沉淀完全后靜置4小時，將上清液倒出，下部的碘泥沉淀再加入Na2S03溶液使之還原溶解，過濾除去雜質(zhì)，把濾液和解吸液合并進行碘析及精制。
2.如權(quán)利要求1所述的回收碘的方法，其特征在于:所述每克干樹脂吸附Ig碘后即進行解吸和再生。
3.如權(quán)利要求1所述的回收碘的方法，其特征在于:所述樹脂吸附飽和的現(xiàn)象是柱底部的樹脂呈現(xiàn)出黑亮色。
4.如權(quán)利要求1所述的回收碘的方法，其特征在于:所述解吸時間控制在6 8h，直到流出的解吸液不呈棕紅色為止。
5.如權(quán)利要求1所述的回收碘的方法，其特征在于:所述回流再生的時間為2小時。
6.如權(quán)利要求1所述的回收碘的方法，其特征在于:所述NaClO再生液的濃度是5%。
7.如權(quán)利要求1所述的回收碘的方法，其特征在于:所述再生溫度不宜超過30°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種回收碘的方法，它是結(jié)合電化學(xué)方法控制氧化還原程度，對廢液中的無機碘進行回收，并用次氯酸鈉溶液氧化回收有機碘，回收后的廢液中碘離子含量約為0.3％，再采用強堿性陰離子交換樹脂對這部分碘進行富集回收，該法將碘酸根離子一步還原為碘單質(zhì)，避免了先將碘酸根離子還原為碘離子再氧化成碘的繁復(fù)操作，節(jié)省了氧化劑和還原劑的用量，從而降低了成本，因此，采用本方案對碘資源的回收再用可為工業(yè)生產(chǎn)帶來很高的經(jīng)濟效益。
文檔編號C01B7/14GK103183320SQ20111044628
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者陶持天 申請人:施一飛