一種脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法，屬于工業(yè)制堿領(lǐng)域，步驟為：（1）檢測原料鹽水中的碘離子含量；（2）在原料鹽水中加入NaNO2和Al2O3，NaNO2與I-的摩爾比為8.8×104~9.8×104：1，Al2O3與I-的摩爾比為1.3×105 ~1.4×105: 1，調(diào)節(jié)pH=1~4，磁力攪拌15~45 min后過濾，得濾液；（3）將濾液置于活性炭層析柱內(nèi)層析15 min后即可。本發(fā)明提供的脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法在常溫常壓下操作，工藝簡單，吸附效果好，處理后的鹽水碘含量≤0.15 mg/L，最低可達(dá)0.111 mg/L，并且吸附劑可以循環(huán)使用，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)，本發(fā)明提供的脫除方法不會(huì)污染原料鹽（鹵）水。
【專利說明】一種脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)制堿領(lǐng)域，具體涉及一種脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國已是世界第一燒堿生產(chǎn)大國，燒堿業(yè)的迅速成長促進(jìn)了相關(guān)工業(yè)的蓬勃發(fā) 展，但是與世界發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)水平相比尚有一定差距，特別是離子膜制堿廠使用的離子 交換膜壽命短。離子膜燒堿的主要成本之一是離子膜，不僅其本身價(jià)格昂貴，而且其正常與 否直接決定生產(chǎn)過程的能耗及運(yùn)行成本。原料鹽（鹵）水中的碘離子含量高低是影響離 子膜壽命的重要因素之一。
[0003] 近幾年，國外各大離子膜生產(chǎn)廠家，例如美國的杜邦公司、日本的氯工程及旭化成 公司陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，離子膜制堿原料鹽水中往往含有較多的碘離子及碘化物，電解時(shí)這些碘離 子及碘化物在陽極液中會(huì)被氧化成Ι〇Γ，在膜中會(huì)被氧化成Ι〇Γ，鹽水中的Ca 2+、Mg2+、Sr2+、 Ba2+等金屬離子本來就會(huì)降低離子膜的電流效率及電壓，碘酸鹽進(jìn)入離子膜中的堿性環(huán) 境，碘酸根即被氧化為高碘酸根，并與Ca 2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+結(jié)合生成了不溶的高碘酸鈣和高 碘酸鎂、高碘酸鍶、高碘酸鋇。即使〇 &2+、1%2+、51*2+、8& 2+的含量極低，膜中的高碘酸鹽也可與 其形成沉淀，沉積在離子膜上，降低離子膜的電流效率及電壓，縮短離子膜的使用壽命。一 般情況下鹵（鹽）水中的碘離子含量超過〇.4mg/L時(shí)會(huì)加速對離子膜的影響，因此，在引進(jìn) 國外離子膜產(chǎn)品時(shí)廠家都提出了使用離子膜時(shí)要求碘含量低于〇. 2mg/L。
[0004] 目前國內(nèi)外開發(fā)出多種鹵水脫碘技術(shù)，用于降低原料鹽（鹵）水的碘離子含量，進(jìn) 而可以減少陽極液中高碘酸根和碘酸根的含量，從而提高離子膜的壽命。目前使用的鹵水 脫碘技術(shù)主要有離子交換樹脂法、空氣吹出法和分子篩吸附法等幾種技術(shù)，其中離子交換 樹脂法技術(shù)相對較成熟，除碘效果較好，但是其專用樹脂相對價(jià)格較昂貴，運(yùn)行成本較高， 而且樹脂再生過程會(huì)產(chǎn)生大量的再生廢液，造成環(huán)境污染；空氣吹出法操作簡單，但是僅能 除去介質(zhì)中的高價(jià)碘離子，不能將碘含量降低到很低的濃度范圍；分子篩吸附法除碘效果 比較好，但是分子篩在水中結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，回收比較困難。因此，開發(fā)出一種操作簡單、成本 低，能夠很好地脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法。
[0006] 基于上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量 碘的方法，步驟為： (1) 檢測原料鹽水中的碘離子含量； (2) 在原料鹽水中加入NaNOjP Al 203,似勵(lì)2與廠的摩爾比為8. 8X 10 4~9. 8X IO4:1， Al2O3與碘離子的摩爾比為1.3X105 ~1·4Χ105: 1，調(diào)節(jié)pH=l~4,磁力攪拌15~45 min后過 濾，得濾液； (3)將濾液置于活性炭層析柱內(nèi)層析15~120min。
[0007] 步驟（2)中NaNOgAl 203的質(zhì)量比為1 :1。
[0008] 步驟（2)中調(diào)節(jié)pH=l。
[0009] 步驟（2)中使用鹽酸調(diào)節(jié)pH。
[0010] 步驟（3)所述活性炭為椰殼活性炭。
[0011] 步驟（3)所述活性炭被使用后用0. 05mol/L氫氧化鈉進(jìn)行處理后再循環(huán)使用。
[0012] 在本發(fā)明提供的方法中，向鹽水中加入Al2O3和NaN0 2后，在磁力攪拌作用下，Al2O3 和NaN02可以將廠處理成碘單質(zhì)（I2)的形式，S卩：2Γ- 2e = 12，12易被吸附在顆?；钚?炭上，通過活性炭吸附碘單質(zhì)（12)，從而達(dá)到除碘的目的。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法在常溫 常壓下操作，工藝簡單，吸附效果好，處理后的鹽水碘含量< 0. 15 mg/L，最低可達(dá)0. 111 mg/L，并且吸附劑可以循環(huán)使用，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)，本發(fā)明提供的脫除方法不會(huì)污染原 鹵水。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016] 實(shí)施例1碘含量測定試驗(yàn) 使用武漢眾生公司提供的砷鈰催化水碘檢測試劑盒測定碘含量，其原理是利用碘對砷 鈰氧化還原反應(yīng)的催化作用：H3As03+2Ce4++H20 - H3As04+2Ce3++2H+。反應(yīng)中黃色的Ce4+被亞 砷酸還原成無色的Ce 3+，碘含量越高，反應(yīng)越快，剩余的Ce4+則越少，控制反應(yīng)溫度和時(shí)間， 在一定波長下測定體系中剩余的Ce 4+的吸光度，即可求出碘含量。
[0017] 具體步驟為：（1)分別取碘標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用系列溶液及水樣各0. 2mL置于玻璃試管中， 然后加入3. 5mL亞砷酸溶液，充分混勻后置于30°C恒溫水浴中15min; (2) 使用秒表計(jì)時(shí)，依順序每管間隔15~30秒向各管準(zhǔn)確加入0. 5mL硫酸鈰銨溶液，立 即混勻，放回水浴中； (3) 待第一管加入硫酸鈰銨溶液后準(zhǔn)確反應(yīng)15min時(shí)，依順序每管間隔15~30秒于 420nm波長下，用Icm比色杯，測定各管的吸光度。
[0018] 碘含量C與吸光度的A之間的定量關(guān)系為C=a+bInA，計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程， 將樣品的吸光度值代入此方程，即可求出樣品的碘濃度。
[0019] 實(shí)施例2 一種脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法，步驟為： (1)按照實(shí)施例1的方法檢測原料鹽水中的Γ含量，其測定結(jié)果為〇. 152 mg /L。
[0020] (2)每100 ml鹽水中加入I. 0 g Al2O3和I. 0 g NaNO2，加入鹽酸調(diào)節(jié)pH=4，磁力 攪拌15min，過濾得濾液。
[0021] (3)將濾液分成3組，分別通過裝有普通活性炭、果殼活性炭、椰殼活性炭的層析 柱層析吸附15min后，使用紫外可見分光光度儀(WFZ UV-2000,尤尼科上海儀器有限公司） 測定層析液的吸光度，進(jìn)而計(jì)算出層析液中碘離子的濃度，具體結(jié)果見表1。
[0022] 所述原料鹽水來自昊華宇航化工有限責(zé)任公司。
[0023] 表1不同吸附材料的吸附效果

【權(quán)利要求】
1. 一種脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法，其特征在于，步驟為： (1) 檢測原料鹽水中的碘離子含量； (2) 在原料鹽水中加入似勵(lì)2和A1 203,似勵(lì)2與廠的摩爾比為8. 8X 10 4~9. 8X 104:1， A1203與碘離子的摩爾比為1.3X105 ~1.4X105: 1，調(diào)節(jié)pH=l~4,磁力攪拌15~45 min后過 濾，得濾液； (3) 將濾液置于活性炭層析柱內(nèi)層析15~120min。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法，其特征在于，步驟 (2)中似勵(lì)2與A1 203的質(zhì)量比為1 :1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法，其特征在于，步 驟（2)中調(diào)節(jié)pH=l。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法，其特征在于，步驟 (2) 中使用鹽酸調(diào)節(jié)pH。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法，其特征在于，步驟 (3) 所述活性炭為椰殼活性炭。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述脫除離子膜制堿原料鹽水中痕量碘的方法，其特征在于，步驟 (3)所述活性炭被使用后用0. 05mol/L氫氧化鈉進(jìn)行處理后再循環(huán)使用。
【文檔編號】C01D3/14GK104495877SQ201410694358
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】李俊, 趙桐輝, 張社利, 李焱, 李偉, 吳肖磊, 王松波, 王闖 申請人:焦作師范高等專科學(xué)校