从费托合成催化剂废水中提取钠盐或钾盐的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种费托合成催化剂废水的处理方法，具体而言，涉及一种从费托合 成催化剂废水中提取钠盐或钾盐的方法。
【背景技术】
[0002] 费托合成是一种煤间接液化技术，是以合成气(C0+H2)为原料在催化剂，和适当反 应条件下合成得到油品，蜡产品，烯烃与含氧有机物的合成方法。费托合成技术的核心是催 化剂，费托合成催化剂按照活性金属分类可分为铁催化剂，钴催化剂，钌催化剂等；制备方 法可以为沉淀法，骨架法，熔融法，负载法等，其中沉淀铁催化剂是应用最广泛的催化剂之 〇
[0003] 费托合成沉淀铁基催化剂制备时需用沉淀剂，沉淀剂通常为碱性的氢氧化钠，碳 酸钠，碳酸氢钠或者氢氧化钾，碳酸钾，碳酸氢钾。在沉淀反应过程中，会相应产生大量的富 含硝酸钠或硝酸钾的滤液，若直接排放，不仅会造成大量化工原料的流失，还会造成对周围 环境的大量污染。如何处理这种费托合成催化剂废水依然成为研究热点。
【发明内容】
[0004] 本发明旨在提供一种从费托合成催化剂废水中提取钠盐或钾盐的方法，以解决现 有技术中费托合成催化剂废水直接排放造成的大量化工原料的流失，以及对环境的污染问 题。
[0005] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种从费托合成催化剂废水 中提取钠盐或钾盐的方法，该方法包括以下步骤:滤液收集:收集生产费托合成催化剂过程 中所产生的滤液;第一步酸处理：向滤液中加入硝酸，使滤液中的金属元素沉淀物溶解，形 成硝酸盐溶液;碱处理：向硝酸盐溶液中加入碱性物质，形成碱中和溶液，老化处理碱中和 溶液，使碱中和溶液中的金属元素沉淀;过滤:过滤去除碱中和溶液中的沉淀物，得到钠盐 或钾盐溶液;获取钠盐或钾盐:从钠盐溶液中获取钠盐，或从钾盐溶液中获取钾盐。
[0006] 进一步地，第一步酸处理步骤包括:加入质量浓度为5 %~65 %的硝酸，并在温度 为20~50°C的条件下，调整溶液pH至2.0以下，搅拌反应0.5~5h，得到硝酸盐溶液。
[0007] 进一步地，碱性物质为与费托合成催化剂中所用沉淀剂的种类相适应的质量浓度 为5 %至浓度为饱和的NaOH或碳酸钠，或者质量浓度为5 %至浓度为饱和的Κ0Η或碳酸钾溶 液，碱处理步骤包括:将硝酸盐溶液加热至30~80°C，加入碱性物质，至pH= 10~12;保持温 度为30~80°C，老化处理1~4h，析出金属元素沉淀。
[0008] 进一步地，滤液包括带式过滤、板框过滤，和其他过滤形式所形成的滤液中一种或 多种混合形成的综合滤液。
[0009] 进一步地，获取钠盐或钾盐步骤前还包括第二步酸处理，第二步酸处理步骤包括： 向经过滤步骤得到的钠盐或钾盐溶液中加入硝酸至pH值〈5.0，进一步在90~120 °C煮沸0.5 ~2h得到硝酸钠盐或硝酸钾盐溶液。
[0010] 进一步地，第二步酸处理中加入的硝酸的质量浓度为5%~65%。
[0011] 进一步地，获取钠盐溶液中的钠盐或钾盐溶液中钾盐的步骤包括:蒸发浓缩:将钠 盐或钾盐溶液蒸发浓缩，得到钠盐或钾盐热饱和溶液;结晶与分离干燥:将钠盐或钾盐热饱 和溶液降温至2~6°C、重结晶、离心分离、干燥后得到钠盐或钾盐产品。
[0012] 进一步地，钠盐或钾盐热饱和溶液为95~100°C钠盐或钾盐热饱和溶液。
[0013] 进一步地，获取钠盐或钾盐溶液中的钠盐或钾盐的步骤还包括收集结晶与分离干 燥步骤中离心分离得到的滤液，并将所得到的滤液返回至蒸发浓缩步骤与钠盐或钾盐溶液 混合后进行蒸发浓缩的步骤。
[0014] 进一步地，提取钠盐或钾盐的方法还包括将蒸发浓缩步骤中蒸发出的水分导入冷 凝器，收集冷凝得到的蒸馏水。
[0015]应用本发明的技术方案从费托合成催化剂废水中提取钠盐或钾盐的方法利用费 托合成催化剂废水中原料种类相对集中的特点，先将通过加酸，使滤液中金属元素沉淀物 完全溶解，再通过加入碱性物质使得金属元素沉淀，过滤去除沉淀后即可获得得到钠盐或 钾盐含量较高的溶液，进一步回收该钠盐溶液中的钠盐，或钾盐溶液中的钾盐就能够实现 对化工原料的合理回收的目的。而且该方法步骤简单，适于大规模使用，其避免了费托合成 催化剂废水直接大量排放污染周围环境的问题。
[0016] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
【具体实施方式】
[0017] 应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另 有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常 理解的相同含义。
[0018] 为了解决【背景技术】中所指出的费托合成沉淀铁基催化剂制备中添加沉淀剂产生 大量的富含硝酸钠或硝酸钾的滤液，若直接排放，不仅会造成大量化工原料的流失，还会造 成对周围环境的大量污染的问题，在本申请中提供了一种从费托合成催化剂废水中提取钠 盐或钾盐的方法。
[0019] 本发明所提供的这种从费托合成催化剂废水中提取钠盐或钾盐的方法包括以下 步骤:滤液收集:收集生产所述费托合成催化剂过程中所产生的滤液;第一步酸处理：向所 述滤液中加入硝酸，使所述滤液中金属元素沉淀物溶解，形成硝酸盐溶液;碱处理:将所述 硝酸盐溶液中加入碱性物质，形成碱中和溶液，老化处理所述碱中和溶液，使所述碱中和溶 液中的金属元素沉淀;过滤:过滤去除所述碱中和溶液中的沉淀物，得到钠盐或钾盐溶液； 获取钠盐或钾盐:从所述钠盐溶液中获取钠盐，或从钾盐溶液中获取钾盐。
[0020] 本发明所提供的所述方法所针对费托合成催化剂废水，利用费托合成催化剂废水 中原料种类相对集中的特点，先将通过加酸，使滤液中金属元素沉淀物完全溶解，再通过加 入碱性物质使得金属元素沉淀，过滤去除沉淀后即可获得得到钠盐或钾盐含量较高的溶 液，进一步回收该钠盐溶液中的钠盐，或钾盐溶液中的钾盐就能够实现对化工原料的合理 回收的目的。而且该方法步骤简单，适于大规模使用，其避免了费托合成催化剂废水直接大 量排放污染周围环境的问题。以下将结合一些优选的实施方式，进一步说明本发明所提供 的从费托合成催化剂废水中提取钠盐或钾盐的方法的有益效果。
[0021] 本发明所提供的这种从费托合成催化剂废水中提取钠盐或钾盐的方法，需先收集 生产所述费托合成催化剂过程中所产生的滤液，该滤液包括但不限于由带式过滤或板框过 滤所产生的滤液，还可以是其他过滤形式所形成的滤液，也可以是由带式过滤、板框过滤以 及其他过滤形式所形成的滤液混合所形成的综合滤液。该方法可以是一种间歇式处理方 法，即先回收一定量的滤液，再进行后续处理的方法，也可以是一种连续式处理方法，即边 回收边处理的方法。在费托合成催化剂生产厂家，更适合采用连续式处理的方法。
[0022] 在完成收集滤液的步骤后，进行第一步酸处理步骤，即向所述滤液中加入硝酸，调 整体系pH〈2.0，使所述滤液中沉淀物溶解，形成硝酸盐溶液。在该步骤中优选加入质量浓度 为5%~65%的所述硝酸，并在温度为20~50°C的条件下，调整溶液pH至2.0以下，搅拌反应 0.5~5h，得到所述硝酸盐溶液。
[0023]在完成第一步酸处理的步骤后，进行碱处理步骤，在碱处理步骤中，碱性物质优选 为与费托合成催化剂中所用沉淀剂的种类相适应的质量浓度为5%至浓度为饱和的NaOH或 碳酸钠，或者质量浓度为5 %至浓度为饱和的Κ0Η或碳酸钾溶液。所述