[发明专利]基于高温双极膜电渗析的己二酸铵废液回收方法及其装置

说明书

本发明提供了基于高温双极膜电渗析的己二酸铵废液回收方法及其装置，该方法包含：将己二酸铵废液加热到50‒90℃，作为双极膜电渗析器酸室溶液。将己二酸结晶固体及纯水混合加热到50‒90℃并搅拌使其完全溶解，作为双极膜电渗析器碱室溶液。将酸室及碱室溶液通入双极膜电渗析膜堆中，酸化得到己二酸溶液，碱化得到己二酸铵溶液。双极膜电渗析反应完成后，将酸化后的料液放出，降温结晶后固液分离得到洁净的己二酸晶体直接回用，液体排放或后续处理。经碱化的碱室溶液为回用的洁净己二酸铵溶液。本方法工艺简单、节能，降低了回收成本。

技术领域

本发明涉及一种电极箔行业化成废液的回收处理方法及其装置，尤其是涉及一种基于高温双极膜电渗析的己二酸铵废液回收方法及其装置。

背景技术

铝电解电容器用阳极箔的生产过程中包括腐蚀和化成两大步骤。在化成过程中最常用的电解液为己二酸铵，其浓度高达100 g/L，通常每条化成生产线的己二酸铵电解液的使用量为4‒10 m³。化成电解液在使用一段时间后由于其中混入了较多的无机酸杂质离子，对化成过程造成损害，导致生产的的化成箔电性能逐渐达不到预定的要求。这时就需要配制新的己二酸铵溶液来更换旧的电解液才能继续正常生产，这些被替换下来的电解液即为己二酸铵废液。目前，能够用于电极箔行业的己二酸铵价格很高（高达15000元/吨），这使得生产中更换电解液的成本很高，对于整个行业而言是沉重的负担，推高了产品的生产成本，降低了其经济竞争力。在环境方面，由于这些废液的主体为己二酸铵，含有大量的有机物（己二酸根）和铵盐，必须进行妥善的无害化处理才能够排放，否则还会造成严重地水体或土壤污染，存在很大的环境隐患，这就进一步提高了生产成本。

在现有技术中，公告号为CN103588632B的中国专利公开了一种从己二酸铵化成废液中高效合成己二酸晶体的方法及设备。其基本过程是在低温条件下，利用强无机酸对己二酸铵进行酸化，并加入己二酸晶种，利用己二酸在低温条件下溶解度非常低的特点，使用脉冲微波发生器促成结晶，进行固液分离得到较为纯净的己二酸固体结晶；该方法可有效回收己二酸铵废液中的己二酸成分，可循环用于电极箔等行业，经济效益和环境效益均较为显著。然而，该回收处理方法仍存在以下缺点：（1）由于SO₄^2-和Cl^-对电极箔化成有害，该方法中使用的强酸首选HNO₃，但是由于HNO₃的市场价格远高于H₂SO₄和HCl，并且对于企业来说不太容易获得（属于受管制的易制爆化学品），可操作性受到限制并且成本较高；（2）为了使己二酸固体中夹带的杂质离子（如NO₃^-）较少，需要使用较多的纯水清洗，从而导致产生大量废水，且其中含有限制和排放物COD（己二酸根）和总氮（NH₄⁺和NO₃^-），废水的处理成本增加；（3）处理过程中需要冷却、真空干燥且需要加入晶种使用微波促进结晶才能得到己二酸晶体，能耗较高。基于上述问题，该方法在电极箔行业中认可度不高，实际应用还不多见。

发明内容

针对现有技术的存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于高温双极膜电渗析的己二酸铵废液回收方法及其装置。

本发明提出的基于高温双极膜电渗析的己二酸铵废液回收方法，具体步骤如下：

（1）将己二酸铵废液加热到50‒90℃，将其作为双极膜电渗析器酸室溶液；

（2）将己二酸结晶固体及纯水混合加热到50‒90℃并搅拌使其完全溶解，将其作为双极膜电渗析器碱室溶液；

（3）将双极膜电渗析器酸室溶液和碱室溶液分别通入双极膜电渗析器中，将双极膜电渗析器酸室溶液进行酸化得到含有杂质离子的己二酸溶液，将双极膜电渗析器碱室溶液进行碱化得到己二酸铵溶液；