[发明专利]从碱式碳酸镍生产废液中回收试剂级无水硫酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无水硫酸钠的生产方法，尤其涉及一种从碱式碳酸镍生产废液中回收无水硫酸钠的方法，更具体是涉及一种由硫酸镍溶液与碱金属碳酸盐溶液生产碱式碳酸镍过程中产生的废液回收试剂级无水硫酸钠的方法。

背景技术

无水硫酸钠俗称元明粉，无水芒硝，是无机盐工业大宗产品之一。无水硫酸钠呈白色均匀细颗粒或粉末状，相对密度2.68、熔点884℃，241℃转变为六方型结晶；无水硫酸钠溶于水、甘油，不溶于乙醇，暴露于空气中易吸湿成为含水硫酸钠。无水硫酸钠主要用作合成洗涤剂的填充料、造纸工业的蒸煮剂、医药工业的缓泻剂等，还被玻璃工业用以替代纯碱、化学工业用以制造硫化钠和硅酸钠及其他化工产品原料、纺织工业用以调配维尼纶纺丝凝固浴等，在有色冶金和皮革等方面也有应用，用途十分广泛。

无水硫酸钠主要制法有：真空蒸发法，钙芒硝法，转化法和人造丝副产法。这些方法有的工艺复杂、成本高，有的杂质不易除去、产品色泽差、回收率低。随着无水硫酸钠用途的不断扩展，开发一种全新的、操作简单且低成本的无水硫酸钠制备方法已成为本领域技术开发的热点。

碱式碳酸镍是一种合成镍盐的原料，其生产方法一般由硫酸镍溶液与碳酸钠和碳酸铵混合溶液反应制得。在碱式碳酸镍生产过程中，每公斤产品大约会产生4.5升废液，该废液呈微碱性，pH值约为8-9，废液中除含有大量硫酸钠外，还含有残留的镍离子、磷酸盐、碳酸盐和氨盐等杂质。如果将这种废液直接排放，不仅污染水源，破环生态环境，而且会造成资源浪费。

发明内容

为解决以上存在的问题，本发明的目的是提供一种从碱式碳酸镍生产废液中回收试剂级无水硫酸钠的方法。

为实现上述目的，本发明从碱式碳酸镍生产废液中回收试剂级无水硫酸钠的方法，依次包括如下步骤：

（1）将收集到的碱式碳酸镍生产过程中产生的废液，取样检测每升废液中磷酸盐和碳酸盐的含量；

（2）镍的回收：取一定量的废液，边搅拌边加入氢氧化钠至废液的pH值为9-10，过滤，滤渣回收，滤液备用；

（3）氨的除去：将步骤（2）得到的滤液，用氢氧化钠调节其pH值为12以上，煮沸1.0－1.5小时，备用；

（4）磷酸根、碳酸根离子的除去：在步骤（3）得到的溶液中加入氢氧化钙，搅拌并加热至微沸，加入适量活性炭过滤得到清液，氢氧化钙的加入量以与废液中磷酸盐和碳酸盐的总量等摩尔比计算并至少过量20％加入；

（5）剩余氢氧化钙的除去：将步骤（4）得到的清液用适量的浓硫酸调节其pH值为7-8，加入碳酸钠，搅拌加热至溶解完全，继续搅拌并煮沸1.0-2.0小时，过滤得到清液，碳酸钠的加入量以与步骤（4）中反应剩余氢氧化钙的量等摩尔比并至少过量50%计算；

（6）无水硫酸钠浓缩结晶：将步骤（5）得到的清液，用浓硫酸调节清夜的pH值为5-6，加热浓缩至大部分结晶析出，趁热过滤，样品干燥得到无水硫酸钠产品。

为使无水硫酸钠获得更好的收得率，上述步骤（6）趁热过滤得到的滤液与步骤(5)中过滤得到的清液合并，再经步骤（6）进行处理。

为了使生成的胶凝状氢氧化镍更好沉淀，上述步骤（2）的废液在过滤前先在室温条件下搅拌0.5－1.0小时。

由于磷酸钙、碳酸钙的溶解度远小于氢氧化钙的溶解度，为了提高氢氧化钙的溶解度，使其与磷酸盐、碳酸盐充分反应，以便更好除去磷酸和碳酸盐，上述步骤（4）在加入活性炭之前保持搅拌和微沸2.0-3.0小时。

为了使过量的氢氧化钙和碳酸钠生成的少量碳酸钙能更好凝聚，上述步骤（5）在过滤前加入适量活性炭助滤。

上述步骤（6）样品的干燥温度为105-115℃、干燥时间为3.0-5.0小时。

为避免引入其他杂质，上述步骤（2）、（3）加入的氢氧化钠，步骤（4）加入的氢氧化钙，步骤（5）加入的碳酸钠，步骤（5）、（6）加入的浓硫酸应为试剂级。