申请日2017.04.10
公开(公告)日2017.08.04
IPC分类号C02F9/10; C01D9/16
摘要
本发明公开了一种中铬黄生产工艺废水回收利用方法。包括以下步骤：中铬黄生产工艺废水加氢氧化钠调节pH至7‑9，沉淀分离Pb2+;所得滤液蒸发结晶，析出硝酸钠晶体;冷却降温，进一步析出硝酸钠晶体;过滤分离得到硝酸钠晶体和结晶液。结晶液返回蒸发结晶操作段;与滤液的体积比为1:(1‑3)。所得氢氧化铅沉淀与硝酸反应生成硝酸铅，作为中铬黄生产工艺的原料之一。本发明将中铬黄工艺废水高效资源综合利用，减少废水的排放，形成硝酸钠产品，既具有环保效益，也增加了经济收益。低温蒸馏方法，工艺简单，反应条件温和，未引入新的物质，无二次污染。
权利要求书
1.中铬黄生产工艺废水回收利用方法，其特征在于包括以下步骤：
1)中铬黄生产工艺废水加氢氧化钠调节pH至7-9，沉淀分离Pb2+;
2)所得滤液蒸发结晶，析出硝酸钠晶体;
3)冷却降温，进一步析出硝酸钠晶体;
4)过滤分离得到硝酸钠晶体和结晶液。
2.如权利要求1所述中铬黄生产工艺废水回收利用方法，其特征在于步骤1所得氢氧化铅沉淀与硝酸反应生成硝酸铅，作为中铬黄生产工艺的原料之一。
3.如权利要求1所述中铬黄生产工艺废水回收利用方法，其特征在于步骤1沉淀分离Pb2+后经过树脂柱，除去剩余的Pb2+。
4.如权利要求3所述中铬黄生产工艺废水回收利用方法，其特征在于所述树脂柱再生过程先酸洗，再碱洗;碱性条件下吸附Pb2+。
5.如权利要求1所述中铬黄生产工艺废水回收利用方法，其特征在于步骤2蒸发结晶温度为95-100℃。
6.如权利要求1所述中铬黄生产工艺废水回收利用方法，其特征在于步骤3冷却降温至20-50℃。
7.如权利要求1所述中铬黄生产工艺废水回收利用方法，其特征在于步骤4所得结晶液返回步骤2蒸发结晶;且结晶液与步骤2中滤液的体积比为1:(1-3)。
8.如权利要求1所述中铬黄生产工艺废水回收利用方法，其特征在于还包括中铬黄生产工艺中硝酸铅过量，铬酸铅沉淀先板框过滤，再经精密过滤器过滤得到所述的中铬黄生产工艺废水。
说明书
中铬黄生产工艺废水回收利用方法
技术领域
本发明属于无机盐工业技术领域，具体涉及中铬黄生产工艺废水回收利用方法。
背景技术
铬酸盐颜料具有优良的颜料品质及防腐特性，大量用于涂料及油墨生产，也用于颜料、橡胶着色。我国生产的铬酸盐颜料有铅铬黄、铅铬橙等10余大类，20余个品种。
中铬黄，又称颜料黄34。主要成分为铬酸铅的颜料，其化学组成为PbCrO4，含量约为90%～94%，外观为浅红黄色粉末，为单斜晶形，密度为5.1～6.0g/cm3，吸油量为13～27g/100g，抗色渗性极好，色彩鲜明，着色力强;密度小，无毒性。主要用于涂料，尤其是路标涂料、油墨和塑料等。
中铬黄是以硝酸盐如硝酸铅、铬酸盐如重铬酸钠为原料，严格控制各种反应条件形成稳定的单斜晶形中铬黄粒子，经过滤、干燥、粉碎而成。以用硝酸铅与重铬酸钠为原料，其反应方程式为：
2Pb(NO3)2+Na2Cr2O7+H2O=2PbCrO4↓+2NaNO3+2HNO3
目前现行的中铬黄制备工艺普遍将生产工艺废水除铅除铬后进行排放，未得到有效利用。
因此，开发一种变废为宝的工艺路线，将中铬黄生产工艺废水除铅除铬后的硝酸钠溶液经除杂提纯后制备硝酸钠产品，通过把废液转化为有价值的化工产品，既具有环境效益，也增加了经济效益，实现中铬黄生产工艺废水低成本减量化、无害化和资源化综合利用。
发明内容
本发明目的在于针对目前中铬黄生产工艺废水未经充分利用而排放的问题，提供一种工艺简单、能耗低、高效综合利用中铬黄生产工艺废水的方法。
为达到上述目的，采用技术方案如下：
中铬黄生产工艺废水回收利用方法，包括以下步骤：
1)中铬黄生产工艺废水加氢氧化钠调节pH至7-9，沉淀分离Pb2+;
2)所得滤液蒸发结晶，析出硝酸钠晶体;
3)冷却降温，进一步析出硝酸钠晶体;
4)过滤分离得到硝酸钠晶体和结晶液。
按上述方案，步骤1所得氢氧化铅沉淀与硝酸反应生成硝酸铅，作为中铬黄生产工艺的原料之一。
按上述方案，步骤1沉淀分离Pb2+后经过树脂柱，除去剩余的Pb2+。
按上述方案，所述树脂柱再生过程先酸洗，再碱洗;碱性条件下吸附Pb2+。
按上述方案，步骤2蒸发结晶温度为95-100℃。
按上述方案，步骤3冷却降温至20-50℃。
按上述方案，步骤4所得结晶液返回步骤2蒸发结晶;且结晶液与步骤2中滤液的体积比为1:(1-3)。
按上述方案，还包括中铬黄生产工艺中硝酸铅过量，铬酸铅沉淀先板框过滤，再经精密过滤器过滤得到所述的中铬黄生产工艺废水。
对于铬酸钠含量，在中铬黄反应中，硝酸铅过量，铬酸铅沉淀先板框过滤，再经精密过滤器过滤，滤液中铬酸钠含量极低。碱选择氢氧化钠除去Pb2+，不引入其他杂质。
氢氧化铅沉淀回用，与硝酸反应，生成硝酸铅，是生产中铬黄的原料之一。
蒸发结晶过程采用先负压多效蒸发，浓缩后再蒸发，温度可以保持在95℃以上，实验室条件下需要加热煮沸蒸发，温度约100℃。
冷却温度越低收率越高，由于饱和度差，析出的晶体越多，但分离的母液回用再蒸发，温度太低再升温就成本高，综合考量收率和能耗，冷却温度控制在50℃左右最佳。
本发明有益效果如下：
1)将中铬黄工艺废水高效资源综合利用，减少废水的排放，形成硝酸钠产品，既具有环保效益，也增加了经济收益。
2)采用低温蒸馏方法，工艺简单，反应条件温和，未引入新的物质，无二次污染。
具体实施方式
以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对保护范围的限制。
采集的待处理中铬黄工艺废水试样：
硝酸钠含量80g/l，Pb2+含量15g/l
实例1：
取中铬黄生产过程中产生的废水2L，加液碱调节PH值7.5，铅离子会以氢氧化铅形成白色沉淀42g。经过滤，氢氧化铅用硝酸溶解，作为铬酸铅的原料返回使用。滤液经过树脂柱吸附，出来的清液加热至100℃，搅拌蒸发水分。至有大量白色硝酸钠结晶物产生后，降温至25℃，过滤分离硝酸钠晶体80g和结晶液150ml。结晶液与清液按1:2混合后继续蒸发结晶。
实例2：
取中铬黄生产过程中产生的废水2L，加液碱调节PH值8.5，铅离子会以氢氧化铅形成白色沉淀42g。经过滤，氢氧化铅用硝酸溶解，作为铬酸铅的原料返回使用。滤液经过树脂柱吸附，出来的清液加热至95℃，搅拌蒸发水分。至有大量白色硝酸钠结晶物产生后，降温至20℃，过滤分离硝酸钠晶体100g和结晶液100ml。结晶液与清液按1:1.5混合后继续蒸发结晶。
实例3：
取中铬黄生产过程中产生的废水3L，加液碱调节PH值8.0，铅离子会以氢氧化铅形成白色沉淀63g。经过滤，氢氧化铅用硝酸溶解，作为铬酸铅的原料返回使用。滤液经过树脂柱吸附，出来的清液加热至97℃，搅拌蒸发水分。至有大量白色硝酸钠结晶物产生后，降温至35℃，过滤分离硝酸钠晶体140g和结晶液200ml。结晶液与清液按1:3混合后继续蒸发结晶。
实例4：
取中铬黄生产过程中产生的废水3L，加液碱调节PH值9.0，铅离子会以氢氧化铅形成白色沉淀63g。经过滤，氢氧化铅用硝酸溶解，作为铬酸铅的原料返回使用。滤液经过树脂柱吸附，出来的清液加热至98℃，搅拌蒸发水分。至有大量白色硝酸钠结晶物产生后，降温至30℃，过滤分离硝酸钠晶体100g和结晶液400ml。结晶液与清液按1:1混合后继续蒸发结晶。
实例5：
取中铬黄生产过程中产生的废水3L，加液碱调节PH值8.0，铅离子会以氢氧化铅形成白色沉淀63g。经过滤，氢氧化铅用硝酸溶解，作为铬酸铅的原料返回使用。滤液经过树脂柱吸附，出来的清液加热至98℃，搅拌蒸发水分。至有大量白色硝酸钠结晶物产生后，降温至50℃，过滤分离硝酸钠晶体120g和结晶液300ml。结晶液与清液按1:1混合后继续蒸发结晶。