專利名稱：對苯二酚廢水制取錳鹽新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對苯二酚廢水制取錳鹽新工藝，更具體地說，本發(fā)明涉及一種用活性炭細(xì)粉脫色，石灰乳中和含錳的對苯二酚(苯醌)氧化廢水制取錳鹽的制備工藝，該工藝所制備的錳鹽化合物被用于飼料添加劑產(chǎn)品或供電子工業(yè)及化學(xué)工業(yè)用的產(chǎn)品。
對苯二酚(苯醌)是照相業(yè)、農(nóng)業(yè)藥劑、醫(yī)藥的主要有機(jī)中間體產(chǎn)品，在生產(chǎn)過程中，由于用七份軟錳礦粉來氧化一份苯胺，生成醌基團(tuán)，因此，溫和氧化過程中，還原劑苯胺為使難溶于酸的軟錳礦粉中主成份MnO2還原成可溶于酸性溶液的氧化亞錳，產(chǎn)生出大量硫酸錳溶液，和剩余的過量硫酸并含少許醌類產(chǎn)品，被當(dāng)作紅色有毒害廢水排入河道中，這種度水，每生產(chǎn)一噸對苯二酚，要排出20-30噸廢水，其中含硫酸錳5％左右、酸性PH1，是一種危害水生動植物很厲害的廢水。
目前，現(xiàn)有技術(shù)是這樣利用廢水的如中國大連生產(chǎn)對苯二酚的工廠，采取直接中和后蒸發(fā)，用堿Na2CO3或氨水中和到PH4，然后熬干析出混合鹽硫酸錳、硫酸銨、硫酸鈉混合物，呈暗灰色，其中硫酸錳MnSO4.H2O84-88％，為二級工業(yè)硫酸錳產(chǎn)品，不能直接應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)及飼料市場。這個(gè)工廠的工藝雖然不排放廢水，也能轉(zhuǎn)度為產(chǎn)品，但缺點(diǎn)頗多，效益不明顯；又如上海染料化工十四廠、江蘇啟東農(nóng)藥廠等單位采用的是液氨或工業(yè)氨水中和沉出碳酸錳(加碳酸鈉，后來也采用碳酸氫銨為復(fù)分解劑)，得到了碳酸錳呈棕紅色，不僅生產(chǎn)成本極大，而且因使用氨水或液氨對生產(chǎn)環(huán)境刺激氣味太大，使工人難以在這種氣味下操作，再加上產(chǎn)品除鐵不盡，色澤差、質(zhì)量低劣，無市場競爭能力，使這幾家對苯二酚生產(chǎn)廠均處于應(yīng)付環(huán)保檢查的處理而處理，污水照常排入江河。最后終因廢水廢渣危害不能解決，上海染化十四廠產(chǎn)品停辦。
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)工藝生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，所得錳鹽產(chǎn)品級別低的缺點(diǎn)，提供一種生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)環(huán)境好，并使回收生產(chǎn)的錳鹽化工產(chǎn)品級別達(dá)到化工級別及飼料級要求的這樣一種對苯二酚廢水制取錳鹽新工藝。
本發(fā)明提供的對苯二酚制取錳鹽新工藝包括
(a)原料(1)對苯二酚(苯醌)氧化工段廢水PH1，其中MnSO4為5％-8％左右，呈淡粉紅色；(2)石灰乳Ca(OH)2稀石灰漿；(3)活性炭粉工業(yè)細(xì)粉狀黑色活性炭；(4)純堿Na2CO3配成5-10波美度。
(b)工藝流程第一步將對苯二酚(苯醌)氧化工段廢水泵入中和槽中，向廢水中加入活性炭粉，加入量為廢水體積的0.1-0.4％，攪拌均勻，使溶液在10℃-90℃溫度反應(yīng)環(huán)境中攪拌脫色；第二步向已脫色的溶液中加入石灰漿中和，中和至溶液不再有Fe+2、Fe+3為止；第三步向中和后的溶液中加入溶液體積的0.04-0.08％純堿稀溶液，用于去除鈣、鎂后，用泵送溶液進(jìn)入壓濾機(jī)，濾去泥沙、鐵泥等雜質(zhì)，用水清洗此類雜質(zhì)，洗水回到濾凈的溶液中，該溶液已是較純的MnSO4溶液，可直接蒸發(fā)析出成品錳鹽產(chǎn)品，也可加入其它化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成錳鹽產(chǎn)品；第四步將被水清洗后的剩渣(泥沙、鐵泥等雜質(zhì))與石灰、水泥拌勻后制成砌墻磚塊。
本發(fā)明在工藝流程的第一步中首先向廢水中加入活性炭粉量控制在為廢水體積的0.1-0.4％范圍內(nèi)，優(yōu)選加入量為0.15-0.25％，如果其加量少于廢水體積的0.1％，廢水脫色程度差，如果其加入量高于廢水體積的0.4％，雖脫色效果很好，但加大了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明第三步在制取的純硫酸錳溶液中可加入碳銨復(fù)分解生產(chǎn)碳酸錳產(chǎn)品，如果將純硫酸錳溶液直接蒸發(fā)可生產(chǎn)飼料級或化學(xué)工業(yè)用的硫酸錳。
(C)工藝流程原理A.MnSO4+H2SO4+Fe2(SO4)3+4Ca(OH)2+(
B.沉出CaSO4、2H2O及Fe(OH)3壓干、洗凈送制空芯磚。
活性炭用于吸附有機(jī)雜質(zhì)，脫去色素，不參加化學(xué)反應(yīng)，在濾渣中除去。
硫酸銨溶液，集中蒸發(fā)回收硫酸銨副產(chǎn)品。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于1、使用工業(yè)活性炭(粉狀)脫色后，能基本吸附除去廢水中有機(jī)物大分子團(tuán)，使回收生產(chǎn)的錳鹽化工產(chǎn)品，色澤上符合工業(yè)級別及飼料級的要求，特別用于飼料添加劑更可防止苯醌殘存于硫酸錳中，造成毒害作用，而且本工藝活性炭用量極少，成本增大很微，不影響收益。
2、本發(fā)明用石灰乳中和有兩大突出的優(yōu)點(diǎn)①成本極低，現(xiàn)有技術(shù)中和一立方米廢水，要除去1-2％的殘余硫酸(PH1)，要耗去10-20公斤液氨，而且使用濃氨水其氣味嗆人，工人難以在這種環(huán)境下作業(yè)，每噸碳酸錳要用20立方米廢水，耗液氨約300公斤-400公斤，成本600元左右，用石灰中和只要耗石灰200公斤，售價(jià)僅50元，成本僅用液氨的1/10，而且石灰來源方便并充分，環(huán)境又無毒害氣體出現(xiàn)。
②石灰中和硫酸，生成沉淀硫酸鈣，特別是形成CaSO4.2H2O晶體，形成大顆粒沉淀，能使溶液中浮懸的細(xì)粒子發(fā)生聚沉團(tuán)粒，使溶液更純凈，使下道工序順利進(jìn)行，且產(chǎn)品質(zhì)量好。用氨水中和會形成難以沉淀的絮狀氫氧化高鐵褐色凝膠，很難沉淀，過濾時(shí)粘住濾布孔使壓濾很難操作，大大影響生產(chǎn)進(jìn)度，產(chǎn)量出不來。
實(shí)施例一、首先備好下列原料(1)對苯二酚(苯醌)氧化工段廢水PH1，其中MnSO45％-8％左右，呈淡粉紅色；(2)石灰乳Ca(OH)2稀石灰漿(3)活性炭粉工業(yè)細(xì)粉狀黑色活性炭(4)純堿Na2CO3配成10波美度。
二、按下列工藝流程運(yùn)行第一步將對苯二酚(苯醌)氧化工段廢水泵入中和槽中，向廢水中加入活性炭粉，加入量為廢水體積的0.2％，攪拌均勻，使溶液在常溫反應(yīng)環(huán)境中，攪拌30分鐘左右達(dá)到脫色。
第二步向已脫色的溶液中加入石灰漿中和到PH5.5-6.2，檢查溶液中不再有Fe+2、Fe+3為止。
第三步向中和后的溶液中加入為溶液體積的0.05-0.08％純堿稀溶液，用于去除鈣、鎂后，用泵送溶液進(jìn)入壓濾機(jī)，濾去泥沙、鐵沙等雜質(zhì)，用清水洗此類雜質(zhì)，洗水回到濾凈溶液中，該溶液已是較純的MnSO4溶液；直接蒸發(fā)析出MnSO4.H2O即為飼料添加劑應(yīng)市，如果向該溶液中加入NH4HCO3或Na2CO3即生產(chǎn)出電子工業(yè)和化學(xué)工業(yè)、瓷磚工業(yè)應(yīng)用的MnCO3產(chǎn)品；如果向溶液中加入Ca(NO3)2或CaCl2則轉(zhuǎn)化生成Mn(NO3)2.H2O或MnCl.4H2O產(chǎn)品，供應(yīng)瓷釉焰火工業(yè)用原料。
第四步將被水清洗后的剩渣(泥沙、鐵泥等雜質(zhì))與石灰、水泥拌勻后制成砌墻磚。達(dá)到物盡其用，真正徹底消失工業(yè)三廢，變廢為寶，造福人類。
用本發(fā)明得到的錳鹽產(chǎn)品經(jīng)南京大學(xué)東方測試中心檢測MnSO3中Mn％大于等于43％，色澤為粉紅細(xì)粉狀，MnSO4.H2O中MnSO4.H2O大于等于98％，色澤為潔白細(xì)晶體。
權(quán)利要求
1.一種對苯二酚廢水制取錳鹽新工藝，包括將對苯二酚(苯醌)氧化工段廢水(該水PH1其中MnSO4為0.5％-0.8％左右，呈淡粉紅色)泵入中和槽中，其特征在于第一步向?qū)Ρ蕉?苯醌)氧化工段廢水中加入活性炭粉，加入量為度水體積的0.1-0.4％，攪拌均勻，使溶液在10℃-90℃反應(yīng)環(huán)境中攪拌脫色；第二步向已脫色的溶液中加入石灰漿中和，中和至溶液不再有Fe+2、Fe+3為止；第三步向中和后的溶液中加入溶液體積的0.05％-0.08％純堿稀溶液，用于去除鈣、鎂后，用泵送溶液進(jìn)入壓濾機(jī)，濾去泥沙、鐵泥等雜質(zhì)，用水清洗此類雜質(zhì)，洗水回到濾凈的溶液中，該溶液已是較純的MnSO4溶液，可直接蒸發(fā)析出硫酸錳產(chǎn)品，也可加入其它化學(xué)物質(zhì)生產(chǎn)錳鹽產(chǎn)品；第四步將被水清洗后的剩渣(泥沙、鐵泥等雜質(zhì))與石灰、水泥拌勻，壓制成砌墻磚塊。
2.根本權(quán)利要求1所述的一種對苯二酚廢水制取錳鹽新工藝，其特征在于第一步中將溶液攪拌20-50分鐘使其脫色。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對苯二酚廢水制取錳鹽新工藝，其特征在于第二步向已脫色的溶液中加入石灰漿中和到PH5.5-6.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對苯二酚廢水制取錳鹽新工藝，其特征在于第三步向中和后的溶液加入的純堿稀溶液是配成5-10波美度稀溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用對苯二酚廢水制取錳鹽的制作工藝,解決了現(xiàn)有技術(shù)成本高、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、除鐵不盡、產(chǎn)品質(zhì)量差等問題。本發(fā)明通過在對苯二酚廢水中加入活性炭粉脫色后加入石灰漿中和清除鐵離子,然后再加入少許純堿稀溶液除鈣、鎂雜質(zhì),使造成環(huán)污的廢水轉(zhuǎn)化成各種錳鹽產(chǎn)品起始原料液MnSO
文檔編號C01G45/00GK1240764SQ9811537
公開日2000年1月12日 申請日期1998年7月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月3日
發(fā)明者張德寰, 張雪芹 申請人:射陽縣科技開發(fā)服務(wù)中心