一种芒硝型卤水中铁离子的去除方法
【专利摘要】本发明涉及卤水处理技术领域，尤其是一种芒硝型卤水中铁离子的去除方法；包括以下步骤：(1)制备预氧化助剂：在精卤液体中添加一定量的高锰酸钾，所述精卤液体的化学成分为：Ca2+≤10mg/L；Mg2+≤5mg/L；NaCl为300±5g/L；(2)原卤中加预氧化助剂，使得原卤中高锰酸钾的含量为0.1—5mg/L；(3)加两碱调节pH：在步骤(2)中得到的原卤混合液体中加纯碱和烧碱，加纯碱去除钙离子，加烧碱调节pH值至10～11.5，继续反应1.5h；(4)加絮凝沉淀剂；本发明制得的化学助剂，不会引起二次污染；能够以连续法的方式应用于一次盐水的生产工艺，其配置、添加方法简便，不影响原生产工艺及产品品质；普通氧化法时间约20h，而本发明预氧化时间仅为1?5min较普通自然氧化法时间短，效率高。
【专利说明】
_种芒硝型南水中铁禹子的去除方法
技术领域
[0001] 本发明涉及卤水处理技术领域，尤其是一种芒硝型卤水中铁离子的去除方法。
【背景技术】
[0002] 随着氯碱工业的发展，目前更多的氯碱企业选择使用液体盐作为其工业生产原 料。因液体盐价格低廉且能耗较低，其将成为氯碱生产最主要原料。使用液体盐可以大幅降 低整个产业链的能源消耗。而我国液体盐的使用比例较低仅为7%，欧美发达国家使用比例 高达46%。若按中国液体盐市场为700万吨/年计算，其比使用等量的固体盐节能70万吨标 煤/年。如果中国液体盐使用比例能达到目前发达国家水平(45%)，则可以节约标煤450万 吨/年。可见液体盐具有广阔的市场前景。
[0003] 液体盐的生产主要步骤为添加纯碱与烧碱去除溶液中的钙、镁杂质离子。影响我 国液体盐使用率的主要原因是国内液体盐除杂效果不明显，在其生产过程中只是简单的去 除了主要杂质，对于微量的重金属杂质的去除技术还不成熟。微量元素含量超标，影响盐产 品质量，继而影响现有客户的满意度以及公司对盐产品市场的占有率。以下游氯碱企业为 例，液体盐中微量元素如铁元素超标，将会造成电解槽电压升高、电流效率降低、电耗增加、 阴极软管变色、电解副反应增加、离子膜寿命缩短等不利后果。
[0004] 目前井矿盐多数采取水溶法开采技术，卤水成分除氯化钠外，还有硫酸钠、硫酸 钙、有机物以及微量重金属元素。不同地区因地质条件、注井水质条件不同，卤水中的元素 种类与含量也千差万别。某些盐矿采卤水含有铁化合物含量较高，卤水色泽呈红褐色。有些 盐厂原卤即呈砖红色，成品盐也有明显着色，影响盐产品包括固体盐、散湿盐、液体盐等的 品质。铁元素累积对离子膜的影响较大，引起槽电压大幅度上升、电解效率下降。特别是铁 元素的累计造成的阳极出口软管变色等问题困扰着不少氯碱企业。
[0005] 卤水系统中的铁元素来自采卤水、助剂、化盐水以及系统设备管线的腐蚀。天然水 系均存在腐殖质等天然有机物:腐殖质能与Fe 2+、Fe3+结合形成铁的配合物。原盐中也会含 有部分铁元素，其存在形态、含量和天然水体有着密切的关联。天然水体pH值一般在5.0~ 9.0,溶解性的铁主要以Fe2+和配合物的形式存在;但由于在卤水的开采过程中，Fe2+有着和 氧气充分的接触机会而被氧化成Fe3+，随后以Fe(OH)3的形式沉淀，因此原盐中铁主要以氢 氧化铁、氧化铁沉淀和溶解性的配合铁的形式存在。铁元素的这些存在形式多为带正电的 胶体，电流越高受阴极的吸引越强，在离子膜阳极一侧粘附的越牢固，形成的块状固体也越 致密，越不容易脱落，从而引起槽电压迅速升高，上升幅度也增大。长此以往会使离子膜的 使用寿命大大缩短。而目前针对卤水中铁离子含量的去除并没有较为彻底的方法。目前去 除铁元素较为成熟的工艺方法主要有自然氧化法、离子交换法、生物处理法、吸附法。自然 氧化法效率低，成效慢;离子交换法与吸附法操作较为繁琐生产流程较长且不适合生产量 大的工艺;生物处理法对硬件设备要求较高且处理费用昂贵。
[0006] 目前最主要的控制方法为源头控制，杜绝添加。而对于卤水中本身含有的铁离子 的去除并没有较为理想的办法。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术中的不足，提供一种芒硝型卤水中 铁离子的去除方法，该方法处理后的卤水，含铁量在0.02mg/L以下。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
[0009] -种芒硝型卤水中铁离子的去除方法，包括以下步骤：
[0010] (1)制备预氧化助剂:在精卤液体中添加高锰酸钾，高锰酸钾添加量为〇. l_5mg/L， 所述精卤液体的化学成分为:Ca2+ < 10mg/L;Mg2+ < 5mg/L;NaCl为300±5g/L;
[0011] (2)原卤中加预氧化助剂，添加量以高锰酸钾计为0.5-lmg/L，加入预氧化助剂后 充分混合I -I Omin得到原卤混合液体；
[0012] (3)加两碱调节pH:在步骤(2)中得到的原卤混合液体中加纯碱和烧碱，加纯碱去 除钙离子，加烧碱调节pH值至10~11.5,继续反应1.5h;
[0013] (4)加絮凝沉淀剂:步骤(3)反应结束后，加入絮凝沉淀剂，所述絮凝沉淀剂选用盐 业专用絮凝剂，添加量约为l_5mg/L，用纯水或者精制卤水溶解后添加入反应罐中搅拌5-20min后停止搅拌自然沉降。
[0014] 优选的，所述精卤液体也用纯水替换。
[0015] 优选的，所述步骤(2)中预氧化助剂的添加量以高锰酸钾计为lmg/L。
[0016] 优选的，所述步骤(3)中纯碱的添加量以将钙离子去除至10mg/L以下为准。
[0017]优选的，所述步骤(4)中絮凝剂选用聚丙烯酰胺类或聚丙烯酸钠类。
[0018]优选的，所述步骤(4)中絮凝剂的添加量为5mg/L。
[0019] 采用本发明的技术方案的有益效果是：
[0020] 1、铁是多价态离子，在地下刚采出的卤水多以二价态存在，二价铁在碱性条件下 很容易被氧化为三价铁，因此本发明设计选择将亚铁全部转化为三价铁后进行沉淀去除， 因氢氧化铁的溶度积较低，碱性条件，Otr浓度较大，所以处理后卤水中游离的铁离子浓度 可以变得很低，原卤经过预氧化，加两碱(纯碱和烧碱)反应后，为了使氢氧化铁迅速沉淀而 从卤水液相中进行分离，还需要添加微量絮凝剂以节约时间成本，最终得到含铁量在 0.02mg/L以下的精卤；本发明中制得的化学助剂，具有一定的絮凝沉降功能且自身的添加 并不会引起盐水的二次污染；
[0021] 2、卤水体系氯化钠的干扰效果较明显且铁元素为微量，从这两方面来看该离子去 除起来本身就具有一定的难度，本发明成功解决了这一问题；
[0022] 3、本发明能够以连续法的方式运用于一次盐水的连续生产中，其配置、添加方法 简便不会影响原生产工艺及产品品质;利用自身产品(精卤)配置除铁助剂；
[0023] 4、普通氧化法时间约在20h左右，而本发明预氧化时间仅为l-5min较普通自然氧 化法时间短，效率高。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0025] 实施例1
[0026] -种芒硝型卤水中铁离子的去除方法，包括以下步骤：
[0027] (I)制备预氧化助剂:在精卤液体中添加高锰酸钾，高锰酸钾添加量为0. l_5mg/L， 精卤液体的化学成分为:Ca2+ < 10mg/L;Mg2+ < 5mg/L;NaCl为300±5g/L;
[0028] (2)原卤中加预氧化助剂，添加量以高锰酸钾计为0.5mg/L，加入预氧化助剂后充 分混合I _5min得到原卤混合液体；
[0029] (3)加两碱调节pH:在步骤(2)中得到的原卤混合液体中加纯碱和烧碱，加纯碱去 除钙离子，纯碱的添加量以将钙离子去除至l〇mg/L以下为准，加烧碱调节pH值至10,继续反 应1.5h;
[0030] (4)加絮凝沉淀剂:步骤(3)反应结束后，加入絮凝沉淀剂，絮凝沉淀剂选用聚丙烯 酰胺类盐业专用絮凝剂，添加量约为lmg/L，用纯水溶解后加入反应罐中搅拌5-10min后停 止搅拌自然沉降。
[0031] 实施例2
[0032] -种芒硝型卤水中铁离子的去除方法，包括以下步骤：
[0033] (1)制备预氧化助剂:在精卤液体中添加高锰酸钾，高锰酸钾添加量为0. l_5mg/L， 精卤液体的化学成分为:Ca2+ < 10mg/L;Mg2+ < 5mg/L;NaCl为300±5g/L;
[0034] (2)原卤中加预氧化助剂，添加量以高锰酸钾计为lmg/L，加入预氧化助剂后充分 混合5-1 Omin得到原卤混合液体；
[0035] (3)加两碱调节pH:在步骤(2)中得到的原卤混合液体中加纯碱和烧碱，加纯碱去 除钙离子，纯碱的添加量以将钙离子去除至l〇mg/L以下为准，加烧碱调节pH值至11.5,继续 反应1.5h;
[0036] (4)加絮凝沉淀剂:步骤(3)反应结束后，加入絮凝沉淀剂，絮凝沉淀剂选用聚丙烯 酸钠类盐业专用絮凝剂，添加量约为5mg/L，用纯水溶解后加入反应罐中搅拌5-20min后停 止搅拌自然沉降。
[0037] 实施例3
[0038] 该实施例为对照实验，不加高锰酸钾，其余操作同实施例1。
[0039] 实施例4
[0040] 该实施例为空白对照实验。
[0041] 实施例1-2中的精卤液体也用纯水替换。
[0042] 实施例1-2中步骤(4)中絮凝沉淀剂也可用精卤溶解后添加。
[0043] 实施例1-4中部分物质添加量与铁元素检测结果见表1。
[0044] 表 1
[0046]尽管上述实施例已对本发明的技术方案进行了详细地描述，但是本发明的技术方 案并不限于以上实施例，在不脱离本发明的思想和宗旨的情况下，对本发明的技术方案所 做的任何改动都将落入本发明的权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1. 一种芒硝型卤水中铁离子的去除方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 制备预氧化助剂:在精卤液体中添加高锰酸钾，高锰酸钾添加量为0. l-5mg/L，所述 精卤液体的化学成分为:Ca2+ < 10mg/L;Mg2+ < 5mg/L;NaCl为300±5g/L; (2) 原卤中加预氧化助剂，添加量以高锰酸钾计为0.5-lmg/L，加入预氧化助剂后充分 混合l-10min得到原卤混合液体； (3) 加两碱调节pH:在步骤(2)中得到的原卤混合液体中加纯碱和烧碱，加纯碱去除钙 离子，加烧碱调节pH值至10~11.5,继续反应1.5h; (4) 加絮凝沉淀剂:步骤(3)反应结束后，加入絮凝沉淀剂，所述絮凝沉淀剂选用盐业专 用絮凝剂，添加量约为l_5mg/L，用纯水或者精制卤水溶解后添加入反应罐中搅拌5-20min 后停止搅拌自然沉降。2. 根据权利要求1所述的一种芒硝型卤水中铁离子的去除方法，其特征在于:所述精卤 液体也用纯水替换。3. 根据权利要求1所述的一种芒硝型卤水中铁离子的去除方法，其特征在于:所述步骤 (2) 中预氧化助剂的添加量以高猛酸钾计为lmg/L。4. 根据权利要求1所述的一种芒硝型卤水中铁离子的去除方法，其特征在于:所述步骤 (3) 中纯碱的添加量以将钙离子去除至10mg/L以下为准。5. 根据权利要求1所述的一种芒硝型卤水中铁离子的去除方法，其特征在于:所述步骤 (4) 中絮凝剂选用聚丙烯酰胺类或聚丙烯酸钠类。6. 根据权利要求1所述的一种芒硝型卤水中铁离子的去除方法，其特征在于:所述步骤 (4)中絮凝剂的添加量为5mg/L。
【文档编号】C02F1/52GK105858963SQ201610325448
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】姚金华, 蒋璨, 刘凯, 陈留平, 李伟, 戴秋霞
【申请人】中盐金坛盐化有限责任公司