[发明专利]一种石墨烯废硫酸资源化的方法及系统

权利要求书

1.一种石墨烯废硫酸资源化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将石墨烯废硫酸与氧化镁混合进行中和反应，得到中和反应液；

(2)将所述中和反应液与氧化剂混合进行氧化反应，得到氧化反应液；

(3)将所述氧化反应液与絮凝剂混合进行絮凝处理，固液分离后得到沉淀物和滤液；

(4)将所述滤液进行循环浓缩、结晶和分离，直到分离所得分离液中硫酸钾质量浓度≥10％终止，以硫酸钾质量浓度≥10％的分离液作为第一母液，分离所得固体为硫酸镁；

(5)将第一母液依次进行共结晶和分离，得到硫酸钾镁共结晶物和第二母液；将所述第二母液作为滤液返回步骤(4)，重复进行步骤(4)、(5)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中和反应的温度为40～110℃，所述中和反应液的pH值为4～8。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂为双氧水、次氯酸钠和次氯酸钾中的一种或几种，所述氧化剂的质量为所述中和反应液质量的0.01～2％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化反应的时间为0.1～1h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁、聚合氯化铝和聚合硫酸铝中的一种或几种，所述絮凝剂的质量为所述氧化反应液质量的0.01～0.2％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述循环浓缩结晶中的浓缩方法为负压蒸发浓缩，温度为95～105℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中结晶的温度为25～40℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中共结晶的温度为5～25℃。

9.一种石墨烯废硫酸资源化的系统，其特征在于，包括：

反应釜(1)，所述反应釜(1)包括固体入口、液体入口、液体出口和气体出口；

入口与所述反应釜(1)的液体出口连通的压滤机(2)，所述压滤机(2)包括液体出口和固体出口；

入口与所述压滤机(2)的固体出口连通的烘干机(3)；

入口与所述压滤机(2)的液体出口连通的蒸发器(4)，所述蒸发器(4)包括气体出口和液体出口；

入口与所述蒸发器(4)的液体出口连通的第一结晶器(5)；

入口与所述第一结晶器(5)出口连通的第一分离器(6)，所述第一分离器(6)包括固体出口和液体出口；

入口与所述第一分离器(6)的液体出口连通的第二结晶器(7)；所述第一分离器(6)的液体出口还与蒸发器(4)的入口连通；

入口与所述第二结晶器(7)出口连通的第二分离器(8)，所述第二分离器(8)包括固体出口和液体出口，所述液体出口与所述蒸发器(4)的入口连通；

和入口与所述反应釜(1)的气体出口以及所述蒸发器(4)的气体出口连通的尾气吸收系统(9)。

10.一种利用权利要求9所述系统进行石墨烯废硫酸资源化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)将石墨烯废硫酸与氧化镁在反应釜(1)中混合进行中和反应，得到中和反应液；

(b)将所述中和反应液与氧化剂在反应釜(1)中混合进行氧化反应，得到氧化反应液；

(c)将所述氧化反应液与絮凝剂在反应釜(1)中混合进行絮凝处理后，絮凝液进入压滤机(2)进行固液分离，得到沉淀物和滤液；沉淀物进入烘干机(3)进行干燥；

(d)所述滤液依次进入蒸发器(4)、第一结晶器(5)和第一分离器(6)进行浓缩、结晶和分离，分离得到的分离液返回蒸发器(4)中循环进行浓缩、结晶和分离的步骤，直至分离液中硫酸钾的质量浓度≥10％终止，以硫酸钾质量浓度≥10％的分离液作为第一母液；第一分离器(6)中分离得到的固体为硫酸镁；

(e)所述第一母液依次进入第二结晶器(7)和第二分离器(8)进行共结晶和分离，得到硫酸钾镁共结晶物和第二母液；将所述第二母液作为滤液，返回步骤(d)，重复进行步骤(d)、(e)；

反应釜(1)和蒸发器(4)产生的尾气经过尾气吸收系统(9)处理后排空。