申请日2013.11.07
公开(公告)日2014.03.05
IPC分类号C02F9/08; C01B7/09
摘要
本发明涉及一种从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，其包括以下步骤：预处理：将溴化丁基橡胶含溴废水通入气浮装置，投加混凝剂，去除大颗粒的胶粒物质及有机物污染物，然后进行过滤，使出水浊度小于预设值;酸化：在过滤后的含溴废水中加入盐酸或硫酸，将其pH值调整至3-5;氧化：向酸化后的含溴废水中加入氧化剂进行氧化生成溴素;萃取：采用正己烷作为萃取剂，向氧化后的含溴废水中加入正己烷，将溴素从水相中萃取到正己烷相;分液：将加入萃取剂后的两相溶液进行分液，上层为油相，下层为水相，将水相与油相分离，将油相进行回收利用，将水相进行排放。本发明使回收溴素的成本大大降低，具有很好的经济效益。
权利要求书
1.一种从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，其特征 在于，包括以下步骤：
预处理：将溴化丁基橡胶含溴废水通入气浮装置，投加混凝 剂，去除大颗粒的胶粒物质及有机物污染物，然后将气浮装置的 出水通入保安过滤器进行过滤，使出水浊度小于预设值;
酸化：在过滤后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入盐酸或硫酸， 将其pH值调整至3-5;
氧化：向酸化后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入氧化剂进行 氧化生成溴素;
萃取：采用正己烷作为萃取剂，向氧化后的溴化丁基橡胶含 溴废水中加入正己烷，将溴素从水相中萃取到正己烷相;
分液：将加入萃取剂后的两相溶液进行分液，上层为油相， 即溴素与正己烷的混合溶液，下层为水相，将水相与油相分离， 将油相进行回收利用，将水相进行排放。
2.根据权利要求1所述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴 素的方法，其特征在于，所述氧化剂为氯气、臭氧或双氧水。
3.根据权利要求1所述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴 素的方法，其特征在于，所述氧化步骤在微反应器中进行，所述 微反应器的特征通道尺寸在50-100μm，反应时间为10-30s。
4.根据权利要求1至3任一项所述的从溴化丁基橡胶含溴废 水中回收溴素的方法，其特征在于，在所述氧化步骤中，配氯率 控制在100-130%，反应温度控制在30-40℃。
5.根据权利要求1所述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴 素的方法，其特征在于，所述萃取步骤在微萃取器中进行，所述 微萃取器的特征通道尺寸在10-50μm，萃取剂正己烷的用量的体 积比为1:5。
6.根据权利要求1所述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴 素的方法，其特征在于，在所述酸化步骤中，经酸化后溴化丁基 橡胶含溴废水的溴离子浓度在3000-5000mg/L。
7.根据权利要求1至7任一项所述的从溴化丁基橡胶含溴废 水中回收溴素的方法，其特征在于，在所述预处理步骤中，所述 保安过滤器采用熔喷滤芯，过滤精度为5μm。
说明书
一种从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法
技术领域
本发明属于工业废水处理技术领域，尤其涉及一种从溴化丁 基橡胶含溴废水中回收溴素的方法。
背景技术
溴化丁基橡胶是含有活性溴的异丁烯-异戊二烯共聚物弹性 体。由于溴化丁基橡胶拥有丁基橡胶基本饱和的主链，所以其具 有丁基聚合物的多种特性性能，如较高的物理强度、较好的减震 性、低渗透性、耐老化及耐天候性老化，是制造无内胎轮胎不可 替代的原材料，也是医用橡胶制品的必须原料，属于战略物资。
在溴化丁基橡胶的生产过程中将会产生含有NaBr、Na2SO4、 Na2SO3及少量有机物的废水，该废水中NaBr浓度可达到 5000-10000mg/L，是高含盐量低COD浓度的废水，采用一般的废 水处理工艺无法满足排放要求。而溴素作为重要的化工原料，是 溴化丁基橡胶生产的主要原料之一。含有NaBr的废水若直接排放 不仅会造成环境污染，还会造成溴素资源的浪费。因此，对该废 水的处理不仅需要满足环境需求，还需回收其中的溴，以达成较 好的经济效益。目前国内外提取溴素的工艺包括传统的水蒸汽蒸 馏法和空气吹出法两大主流工艺，但该两种工艺一般是针对卤水 提溴，与从溴化丁基橡胶工业废水中提取溴素仍有较大的差别。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种低成本的从溴化丁 基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，解决了现有技术所存在的技 术问题。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种从溴化 丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法，其包括以下步骤：
预处理：将溴化丁基橡胶含溴废水通入气浮装置，投加混凝 剂，去除大颗粒的胶粒物质及有机物污染物，然后将气浮装置的 出水通入保安过滤器进行过滤，使出水浊度小于预设值;
酸化：在过滤后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入盐酸或硫酸， 将其pH值调整至3-5;
氧化：向酸化后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入氧化剂进行 氧化生成溴素;
萃取：采用正己烷作为萃取剂，向氧化后的溴化丁基橡胶含 溴废水中加入正己烷，将溴素从水相中萃取到正己烷相;
分液：将加入萃取剂后的两相溶液进行分液，上层为油相， 即溴素与正己烷的混合溶液，下层为水相，将水相与油相分离， 将油相进行回收利用，将水相进行排放。
在上述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法中，优 选地，所述氧化剂为氯气、臭氧或双氧水。
在上述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法中，优 选地，所述氧化步骤在微反应器中进行，所述微反应器的特征通 道尺寸在50-100μm，反应时间为10-30s。
在上述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法中，优 选地，在所述氧化步骤中，配氯率控制在100-130%，反应温度控 制在30-40℃。
在上述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法中，优 选地，所述萃取步骤在微萃取器中进行，所述微萃取器的特征通 道尺寸在10-50μm，萃取剂正己烷的用量的体积比为1:5。
在上述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法中，优 选地，在所述酸化步骤中，经酸化后溴化丁基橡胶含溴废水的溴 离子浓度在3000-5000mg/L。
在上述的从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素的方法中，优 选地，在所述预处理步骤中，所述保安过滤器采用熔喷滤芯，过 滤精度为5μm。
本发明的有益效果体现在：(1)本发明采用以氧化及萃取为 主要步骤的工艺流程，与传统的卤水提溴工艺相比，省却了大量 蒸汽的使用，使整个回收溴素的成本大大降低，具有更好的经济 效益;(2)本发明采用正己烷作为萃取剂，正己烷为溴化丁基橡 胶生产过程中使用的有机溶剂，正己烷与溴素的混合溶液进入生 产过程后，溴素被消耗，而正己烷可蒸馏回收进行循环套用，大 大减少了原料的消耗。
具体实施方式
本发明实施例提供一种从溴化丁基橡胶含溴废水中回收溴素 的方法，其包括以下步骤：
预处理：将溴化丁基橡胶含溴废水通入气浮装置，投加混凝 剂，去除大颗粒的胶粒物质及有机物污染物，然后将气浮装置的 出水通入保安过滤器进行过滤，使出水浊度小于预设值;具体地， 首先将溴化丁基橡胶含溴废水通入气浮装置，往气浮装置中投加 混凝剂，使悬浮在含溴废水中的胶粒物质聚合成较大的颗粒，在 微气泡的作用下，颗粒物质上浮到水面被去除，同时气浮装置可 去除含溴废水中的大部分油类有机污染物，气浮装置的出水SS 低于10mg/L;将气浮装置的出水经泵加压后通入保安过滤器，进 一步去除含溴废水中的微小胶粒物质，使出水浊度小于5NTU;
酸化：在过滤后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入盐酸或硫酸， 将其pH值调整至3-5，抑制氯和溴的水解;在本实施例中，是向 溴化丁基橡胶含溴废水中加入盐酸;
氧化：向酸化后的溴化丁基橡胶含溴废水中加入氧化剂进行 氧化生成溴素;在一优选实施例中，氧化剂可以为氯气、臭氧或 双氧水，在本实施例中，氧化剂为氯气;
萃取：采用正己烷作为萃取剂，向氧化后的溴化丁基橡胶含 溴废水中加入正己烷，将溴素从水相中萃取到正己烷相;
分液：将加入萃取剂后的两相溶液进行分液，上层为油相， 即溴素与正己烷的混合溶液，下层为水相，将水相与油相分离， 将油相进行回收利用，供溴化丁基橡胶生产使用，将水相进行排 放，具体来说，是将水相与其他生产废水混合后，采用生物处理 达标排放。
在一优选实施例中，氧化步骤在微反应器中进行，微反应器 的特征通道尺寸在50-100μm，反应时间为10-30s。
在一优选实施例中，在氧化步骤中，配氯率控制在100-130%， 反应温度控制在30-40℃。
在一优选实施例中，萃取步骤在微萃取器中进行，微萃取器 的特征通道尺寸在10-50μm，萃取剂正己烷的用量的体积比为 1:5，溴素回收率可达到90%以上。
在一优选实施例中，在酸化步骤中，经酸化后溴化丁基橡胶 含溴废水的溴离子浓度在3000-5000mg/L。
在一优选实施例中，在预处理步骤中，保安过滤器采用熔喷 滤芯，过滤精度为5μm。
本发明的有益效果体现在：
(1)本发明采用以氧化及萃取为主要步骤的工艺流程，与传 统的卤水提溴工艺相比，省却了大量蒸汽的使用，使整个回收溴 素的成本大大降低，具有更好的经济效益;
(2)本发明采用正己烷作为萃取剂，正己烷为溴化丁基橡胶 生产过程中使用的有机溶剂，正己烷与溴素的混合溶液进入生产 过程后，溴素被消耗，而正己烷可蒸馏回收进行循环套用，大大 减少了原料的消耗。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说 明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例 做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离 本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了预处理、酸化、氧化、萃取、分液等 术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是 为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种 附加的限制都是与本发明精神相违背的。