[发明专利]一种重铬酸钠闭路循环制备氯酸钠的清洁生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备氯酸钠的生产方法，具体的涉及氯酸钠生产工艺中重铬酸钠闭路循环的清洁生产技术。

背景技术

氯酸钠是一种重要的无机化工产品，在世界范围内的应用市场广泛。主要应用于造纸、消毒、饮用水处理、生产其它化工产品等领域。在国际上氯酸钠92%用作纸浆处理和饮用水处理的原料。目前全世界氯酸钠的产销量约为300万吨。氯酸钠的生产方法主要有化学法和电解法。化学法是以石灰为原料，将石灰制成石灰乳，然后氯化。在析出了氯化钙结晶后的氯酸钙溶液中，加入硫酸钠或碳酸钠进行复分解反应，生成氯酸钠溶液和硫酸钠产品。但是化学法生产氯酸钠工艺流程长、设备多、占地面积大、操作环境差、生产成本高等原因，目前国内外氯酸钠生产均不采用这一方法。

电解法是现在所有生产氯酸钠厂家都采用的生产工艺，其工艺过程大体包括盐水工序、电解工序和结晶干燥工序。其具体的说是以原盐或精制盐为原料，原盐需先制成饱和的粗卤水，然后加入纯碱、烧碱和氯化钡，除去粗盐水中的钙、镁及硫酸根离子，过滤得到的精制盐水加入重铬酸钠，盐酸，调节pH值后进行电解。电解得到氯酸钠溶液，经过脱次氯酸钠、结晶、分离和干燥得到结晶的氯酸钠成品。在电解生产工艺中，为了降低电解产物或中间产物在阴极的还原损耗，电解母液中需添加一定量的重铬酸钠作为阻止阴极还原的添加剂。如图1所示为目前国内电解法生产氯酸钠的工艺流程图。如图1所示原盐进入化盐系统制成粗盐水。进入盐水精制系统，当盐水达到电解要求时，进入电解系统进行电解，并在电解系统中加入重铬酸钠。电解完成后进入结晶系统，结晶后的母液进入脱硫酸根系统，在脱除母液中的硫酸根的同时，会有部分的六价铬和氯酸钠排出。脱硫酸根后母液在进入化盐系统，使得化盐系统的盐水中也含有六价铬，从而导致整个生产工艺中都有六价铬污染；排出的盐泥中也会携带一部分的六价铬。并且为了满足氯酸钠的生产工艺的要求，需要不断地向电解系统中添加重铬酸钠。上述生产工艺末端所产生的六价铬盐泥会对环境，甚至人类造成巨大的伤害。铬盐泥如果露天堆放会抑制植物的生长，杀死水中微生物；会导致滑坡、泥石流等自然灾害。经过长时间的风吹日晒，铬渣中粉尘随风飞扬，会加重大气的污染，严重恶化大气环境。如果人体接触六价铬，可以引起皮肤过敏，皮肤和粘膜溃疡铬性湿疹；还会对口腔、食道和肠胃以及呼吸系统照成损害。

综上所述，本发明提出的氯酸钠生产工艺中重铬酸钠闭路循环清洁生产技术，既没有铬盐泥的排放又节省了宝贵的铬资源，解决了氯酸钠厂六价铬的排放问题，产生一定的经济效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种重铬酸钠闭路循环制备氯酸钠的清洁生产方法，该重铬酸钠闭路循环生产方法主要包括：化盐—双碱预处理—陶瓷膜—氯化钡法预处理—回收硫酸钡—陶瓷膜—电解—结晶—电解的清洁生产工艺方法。该方法两次应用陶瓷膜过滤，将盐泥分成两部分，一部分为钙镁盐泥；另一部分为硫酸钡，可以作为工业品加以利用；基于上述盐水精制的改进工艺，经过两次精制盐水的纯度高，不含有SO₄^2-及固体悬浮物。使得电解系统出来的母液以及结晶后的母液均不含有SO₄^2-及固体悬浮物，无需脱除SO₄²及固体悬浮物。因此母液可直接进入电解系统，将含有六价铬的电解母液只在电解系统中进行闭路循环，实现了氯酸钠的清洁生产。

为实现本发明的目的，采用如下技术方案：

一种重铬酸钠闭路循环制备氯酸钠的清洁生产方法，包括如下步骤：

A)将饱和粗盐水精制为待电解的盐水;

B)步骤A）待电解的盐水与重铬酸钠混合，在电解系统中电解，电解之后经过结晶，得到氯酸钠固体，以及结晶母液；

C）将步骤B）的结晶母液再返回电解系统中，使得结晶母液中的重铬酸钠闭路循环利用。

所述的饱和粗盐水精制为待电解的盐水的精制方法，包括如下步骤：

（1）制备饱和粗盐水；

（2）向步骤（1）的饱和粗盐水中先后加入碳酸钠、氢氧化钠，同饱和粗盐水中的钙、镁离子反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化镁胶体，沉降后的盐水经管式陶瓷膜过滤系统过滤，得到一级精制盐水，所述的一级精制盐水中各成份含量为：NaCl的浓度>300g/L，Ca²⁺和Mg²⁺浓度和<5mg/L，SO₄^2-的浓度为0.5～1.5g/L，不含水不溶物；