[发明专利]一种天然碱母液的除铁方法

说明书

一种天然碱母液的除铁方法，包括以下步骤：步骤一，将天然碱母液经过滤装置进行过滤，去除天然碱母液中的不溶性杂质，得到料液；步骤二，对料液进行光电催化氧化处理，在光源照射下，阳极采用掺硼金刚石电极、钌铱钛电极或氧化铅电极，阴极为不锈钢电极或钛电极，电流密度为0.05‑0.1A/cm²，电压为5‑10V，处理时间为10‑40min，得到反应料液；步骤三，对反应料液进行曝气处理，以使铁颗粒脱离阴极极板；步骤四，对曝气处理后的反应料液进行沉淀处理，并对沉淀处理后的反应料液进行离心分离处理；步骤五，离心分离后取上清液，即得到除铁的天然碱母液；铁操作过程中，不额外加入任何化学药剂，以使除铁后的天然碱母液产渣量小、总碱量损失少、除铁效率高。

技术领域

本发明属于天然碱处理领域，具体涉及一种天然碱母液的除铁方法。

背景技术

天然碱主要成分为碳酸钠和碳酸氢钠，主要产自于碱湖和固体碱矿。现有的天然碱生产工艺包括倍半碱工艺、一水碱工艺、碳化法工艺。其中倍半碱工艺是将水打入地下碱矿中将碱矿充分溶解形成卤液，再将卤液抽回罐中经浓缩结晶后得到初级碱，经过滤后的滤液即为天然碱母液；但天然碱母液中仍然含有大量的天然碱，因此对天然碱母液的二次浓缩结晶有利于提高天然碱产量，节约生产成本。由于固体碱矿中除了碱，还存在少量的重金属，比如铁、锰、镁等离子，其中以铁离子含量最高，且卤液经浓缩结晶后得到的天然碱母液中铁离子含量成倍提高。因此，如何将天然碱母液中的铁离子去除是天然碱母液制备高纯度天然碱的核心问题。

现有天然碱母液除铁工艺通常采用物理吸附的方法，即采用天然沸石、锰砂或离子交换树脂对天然碱母液中的铁离子进行选择性吸附，虽然能够降低天然碱母液中铁离子的含量，但是这些吸附材料吸附饱和后面临着二次再生的问题，再生液又属于危废容易造成二次污染的产生。同时，现有的吸附材料存在吸附容量小、需频繁再生和定期更换等问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种天然碱母液的除铁方法。

本发明采用如下技术方案：

一种天然碱母液的除铁方法，包括以下步骤：

步骤一，将天然碱母液经过滤装置进行过滤，去除天然碱母液中的不溶性杂质，得到料液；

步骤二，对料液进行光电催化氧化处理，在光源照射下，阳极采用掺硼金刚石电极、钌铱钛电极或氧化铅电极，阴极为不锈钢电极或钛电极，电流密度为0.05-0.1A/cm²，电压为5-10V，处理时间为10-40min，使料液中的六羟基合铁酸根离子在阴极反应生成铁颗粒，得到反应料液；

步骤三，对反应料液进行曝气处理，以使铁颗粒脱离阴极极板；

步骤四，对曝气处理后的反应料液进行沉淀处理，并对沉淀处理后的反应料液进行离心分离处理；

步骤五，离心分离后取上清液，即得到除铁的天然碱母液。

进一步的，所述步骤二中，光源为高压短弧氙灯，光源照射时间为5-20min。

进一步的，所述步骤三中，曝气处理时，每升反应料液的曝气流量为10-20L/min，曝气处理时间为0.5-1h。

进一步的，所述步骤四中，离心分离处理的时间为10-30min，离心分离处理的转速为7000-12000r/min。

进一步的，所述步骤一中，天然碱母液经过滤装置的流速为2-5L/min。

进一步的，所述步骤四中，沉淀处理的时间为10-20h。

进一步的，所述天然碱母液进行光电催化氧化处理时，阴极极板与阳极基板间隔交替布置，阳极极板与阴极极板之间的间距为2-10mm。

进一步的，所述过滤装置为无纺布袋式过滤器。