[发明专利]一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法

说明书

一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，包括以下步骤：将含铝物料与氨基磺酸生产废酸混合均匀，然后泵入反应釜，加热至90‑150℃引发反应，反应时压强控制为0‑0.4MPa，反应完成后，加水将反应所得反应液中氧化铝的含量稀释至8.1‑8.3wt％，然后过滤得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，泵入结晶器，冷却结晶后进行固液分离，所得固体经过干燥后得到产品铵明矾，所得液体为硫酸铝溶液；其中，含铝物料为铝土矿或氢氧化铝，当含铝物料选用铝土矿时，铝土矿和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：1.44‑2.88，当含铝物料选用氢氧化铝时，氢氧化铝和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：3.07‑3.69。该方法可回收得到大量的铵明矾和硫酸铝，具有回收率高、成本低廉、步骤简单的优点。

技术领域

本发明涉及废液回收技术领域，具体涉及到一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法。

背景技术

铵明矾是含有结晶水的硫酸铵和硫酸铝的复盐，可用于水质净化、造纸施胶、涂料印染、水产品腌制、制药、制革、橡胶及有色玻璃行业，其现有的生产方式为将硫酸铵和硫酸铝混合反应后，结晶、分离得到。由于其用途广泛，社会需求量较大，而现在市场上硫酸铵和硫酸铝较为紧缺，从而造成了铵明矾的产量无法很好的满足市场需求。

氨基磺酸是重要的精细化工产品，广泛应用于清洗剂、抛光剂、沥青乳化剂、蚀刻剂、高效漂白剂、阻燃剂、树脂交联促进剂、除草剂、防枯剂等领域，其用途极为广泛，全球年产量逾40万吨。目前氨基磺酸的主要生产方法是将尿素与发烟硫酸在40～70℃进行磺化生成氨基磺酸粗品，然后加水结晶、分离，即可制备得到氨基磺酸。在此生产过程中，会产生大量废硫酸，根据实践经验，每生产1吨氨基磺酸大约产生2.5吨废硫酸，这种废硫酸含H₂SO₄50％-60％、NH₄HSO₄7-10％、氨基磺酸1-2％。鉴于氨基磺酸生产废酸中含有一定比例的氨基磺酸和硫酸氢铵，如果将其用于生产工业硫酸，容易使得其品质达不到要求。因此，现在对氨基磺酸生产废酸进行利用的方法通常为将其用于中和碱性废水，由于氨基磺酸生产废酸中含有大量的硫酸氢氨，导致处理后的废水带进了大量的氨氮，直接排放会引起水体富营养化、成水体黑臭，破坏了生态环境，需增加去除氨氮的工艺，这样一来就明显增加了成本、延长了生产周期，经济效益欠佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，该方法以难以利用的氨基磺酸生产废酸为原料，可回收得到大量的铵明矾和硫酸铝，具有步骤简单、成本低廉的优点。

为了解决上述问题，采用以下技术方案：一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，包括以下步骤：将含铝物料与氨基磺酸生产废酸混合均匀，然后泵入反应釜，加热至90-150℃引发反应，反应时压强控制为0-0.4MPa，反应完成后，加水将反应所得反应液中氧化铝的含量稀释至8.1-8.3wt％，然后过滤得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，泵入结晶器，冷却结晶后进行固液分离，所得固体经过干燥后得到产品铵明矾，所得液体为硫酸铝溶液。

其中，所述含铝物料为铝土矿或氢氧化铝，当含铝物料选用铝土矿时，所述铝土矿和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：1.44-2.88，当含铝物料选用氢氧化铝时，所述氢氧化铝和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：3.07-3.69。

本发明的涉及到的化学反应的机理如下：

1、反应釜中，氨基磺酸首先水解为硫酸氢铵：

HSO₃NH₂+H₂O＝NH₄HSO₄；

2、随着反应釜中反应的进行，硫酸氢铵逐渐分解为硫酸铵和硫酸：

2NH₄HSO₄＝(NH₄)₂SO₄+H₂SO₄。