纯化废盐酸的方法技术

技术编号:18462369 阅读:23 留言:0更新日期:2018-07-18 14:12
本发明专利技术涉及一种纯化废盐酸的方法,更具体地,涉及一种包括如下步骤的纯化废盐酸的方法:通过将萃取剂溶解在有机溶剂中制备萃取液(S1);通过将萃取液添加到废盐酸中用有机溶剂萃取金属组分(S2);分离废盐酸层和含有金属组分的有机溶剂(S3);以及通过回收分离(分开)的废盐酸层得到纯化的盐酸(S4),其中,基于废盐酸中含有的1摩尔的铁(Fe),所述萃取剂的用量为40摩尔以上,并且所述废盐酸和所述萃取液以1:0.1至1:1的体积比混合。

The method of purifying waste hydrochloric acid

The present invention relates to a method of purification of waste hydrochloric acid, more specifically, a method for purifying waste hydrochloric acid including the following steps: by dissolving the extractant in an organic solvent to prepare an extract (S1); by adding an extract to the waste hydrochloric acid to extract a gold component (S2) with an organic solvent; separation of the waste hydrochloric acid layer and the metal containing the metal. The organic solvent (S3) of the component, and the purified hydrochloric acid (S4) purified by recycling (separate) waste hydrochloric acid layer, based on the 1 mole of iron (Fe) contained in the waste hydrochloric acid, the amount of the extractant is more than 40 moles, and the waste hydrochloric acid and the extracted liquid are mixed with the volume ratio of 1:0.1 to 1:1.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纯化废盐酸的方法
相关申请的交叉引用本申请要求于2016年11月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0148633和于2017年10月24日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0138499的权益,这两项申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。
本专利技术涉及一种纯化废盐酸的方法。
技术介绍
二氯乙烷(EDC,1,2-二氯乙烷)是在氯乙烯单体合成反应(参见下面的反应式1)的过程中产生的物质,可以通过乙烯和氯的反应使用直接氯化方法以及通过乙烯、氯化氢和空气(氧气)的反应使用氧氯化反应来制备。[反应式1]C2H4+Cl2(或HCl)→CH2=CHCl+CH2ClCH2ClCH2ClCH2Cl→CH2=CHCl+HCl在二氯乙烷的生产过程中连续产生预定量的副产物,如废盐酸(或稀盐酸)。在废盐酸作为添加到氯碱电解池的阳极液中的盐酸被再利用或作为用于氧氯化反应的原料被再利用的情况下,由于从工厂排放的有害物质的量和购买氯化氢的成本的降低,会出现环境和经济效益。因此,为了降低制造成本,已经对通过纯化来再利用废盐酸的方法进行了各种研究。必须除去残余在废盐酸中的各种金属组分,例如,铁(Fe)、铝(Al)、钙(Ca)、钾(K)、镁(Mg)和镍(Ni)以再利用废盐酸。在阳极液中存在上述金属的阳离子的情况下,由于阳离子与电解池中的膜的表面或内部的OH-离子反应而生成氢氧化物,会导致电压升高和电流效率降低。特别是,当二氯乙烷工艺中使用的水用脱矿物质水代替时,除了Fe以外的大部分金属组分被除去,但是,由于即使水被代替,Fe仍然存在,所以需要额外的纯化工艺以除去废盐酸中的Fe。目前,除去Fe的最常见方法是在除去废盐酸中存在的游离余氯组分之后,使用离子交换树脂分离FeCl3的方法。由于废盐酸中存在的游离余氯导致离子交换树脂的活性位点的严重失活,因此在进行Fe纯化工艺之前,必须首先除去游离余氯。作为除去游离余氯的方法,可以使用真空脱氯方法、蒸汽/空气汽提方法、亚硫酸盐添加方法、使用活性碳的方法或紫外线(UV)方法。真空脱氯方法是通过压力控制除去Cl2的方法,可以将其与常规的阳极液脱氯方法结合。然而,其缺点是工艺复杂、工艺成本高、除去效率低。蒸汽/空气汽提方法是使用蒸汽或空气的汽提方法,其不利的是能量消耗大并且需要额外的投资成本。此外,亚硫酸盐添加方法是如下面的反应式2中的工艺:通过如Na2SO3和NaHSO3的亚硫酸盐至硫酸盐的氧化反应来还原Cl2的方法,该方法也具有低的游离余氯除去效率,并且在常规的硫酸盐除去系统(SRS)中硫酸盐处理会过载。[反应式2]NaHSO3+HOCl→NaHSO4+HCl使用活性炭的方法是使用活性炭吸附Cl2的方法,该方法存在的不便之处在于,必须考虑在强酸环境中的效率并且必须考虑是否是气体对象或者液体对象。UV方法是如下面的反应式3中的通过使用紫外线能量选择性地除去游离余氯的方法,据报道,HOCl在238nm的波长下被良好吸收。然而,该方法的不利之处也在于,工艺成本增加并且游离余氯除去效率低。[反应式3]Cl2+H2O→HOCl+HCl2HOCl→O2+2HCl如上所述,提出了在除去Fe之前除去游离余氯的各种方法,但是,如在废盐酸中0.8以下的pH非常低的情况下,会不容易将游离余氯除去至小于5ppm的浓度。另外,关于使用离子交换树脂分离FeCl3的常用方法,由于从其中除去了游离余氯的水通过交换被回收和使用,因此需要两步纯化工艺。因此,由于工艺设备和维护成本增加,将该方法应用于实际工艺存在困难。如上所述,关于从废盐酸中除去Fe的常规方法,由于工艺步骤复杂,不仅能量消耗和成本高,而且从废盐酸中除去游离余氯的效率也较低。因此,需要开发一种高度纯化废盐酸的方法,同时降低能量消耗和成本。现有技术文献(专利文献1)美国专利No.2,787,525(专利文献2)日本专利No.3511244
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个方面提供一种使用溶剂萃取法纯化废盐酸的方法。技术方案根据本专利技术的一个方面,提供一种纯化废盐酸的方法,该方法包括以下步骤:通过将萃取剂溶解在有机溶剂中制备萃取液(S1);通过将萃取液添加到废盐酸中用有机溶剂萃取废盐酸中的金属组分(S2);分离废盐酸层和含有金属组分的有机溶剂(S3);以及通过回收分离(分开)的废盐酸层得到纯化的盐酸(S4),其中,基于废盐酸中含有的金属组分中1摩尔的铁(Fe)离子组分,所述萃取剂的用量为40摩尔以上,并且废盐酸和萃取液以1:0.1至1:1的体积比混合。在本专利技术的纯化废盐酸的方法中,用于制备萃取液的有机溶剂可以包括选自芳族烃溶剂、脂肪族烃溶剂和醇中的至少一种溶剂。具体地,所述芳族烃溶剂可以包括选自甲苯和二甲苯中的至少一种。所述脂肪族烃溶剂可以包括选自甲基环己烷和环己烷中的至少一种脂环族烃溶剂,或者具有6至20个碳原子的直链烃溶剂,例如,选自煤油、正己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷和十二烷中的至少一种。所述醇可以包括具有6至20个碳原子的一元醇。并且,所述萃取剂可以包括选自三辛胺、甲基异丁基甲酮、三烷基氧化膦和磷酸三丁酯中的至少一种,具体地可以包括选自三辛胺和甲基异丁基甲酮中的至少一种,更具体地,可以包括三辛胺。基于废盐酸中含有的金属组分中1摩尔的铁(Fe)离子组分,所述萃取剂的用量可以在40摩尔至60摩尔的范围内。有益效果如上所述,对于使用根据本专利技术的溶剂萃取方法的纯化废盐酸的方法,由于该方法可以有效地从废盐酸中除去金属组分,特别是铁(Fe)离子组分至1ppm以下的浓度,盐酸的循环效率可以得到提高。另外,对于使用本专利技术的溶剂萃取方法纯化废盐酸的方法,由于溶剂可以通过使用的溶剂的再生而重复使用数次,因此与常规工艺相比可以简化工艺,并且可以得到降低能量和制造成本的相应效果。附图说明后面的附于本说明书的附图通过示例说明本专利技术的优选实施例,并且与下面给出的本专利技术的详细描述一起,用于使得本专利技术的技术构思能够得到进一步理解,因此本专利技术不应该仅以这些附图中的事项来解释。图1是用于说明使用本专利技术的溶剂萃取方法纯化废盐酸的方法的流程图;图2是使用本专利技术的溶剂萃取方法纯化废盐酸的方法的示意性工艺图;图3示出了比较通过使用本专利技术的溶剂萃取方法纯化废盐酸之前和之后盐酸颜色变化的图像。具体实施方式在下文中,将更详细地描述本专利技术。应该理解的是,说明书和权利要求书中使用的词语或术语不应该解释为在常用词典中定义的含义。还应该理解的是,基于专利技术人可以适当地定义词语或术语的含义以最好地解释本专利技术的原则,词语或术语应该被解释为具有与其在相关领域和本专利技术的技术思想的上下文中的含义一致的含义。关于从废盐酸中除去金属组分,特别是铁(Fe)离子组分的常规方法,由于工艺步骤复杂,例如,包括除去游离余氯的步骤,不仅能量和成本消耗较高,而且从废盐酸中除去游离余氯和Fe离子组分的效率也较低。因此,本专利技术的目的在于提供一种如下方法:通过使用溶剂萃取方法从废盐酸中有效地除去金属组分,特别是铁(Fe)离子组分至浓度为1ppm以下,例如,0.1ppm以下,而无需另外进行除去游离余氯组分的步骤,可以降低能量消耗和成本,并且同时可以高度纯化废盐酸。具体地,在本专利技术的一个实施方案中,提供本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种纯化废盐酸的方法,该方法包括:通过将萃取剂溶解在有机溶剂中制备萃取液(S1);通过将萃取液添加到废盐酸中用有机溶剂萃取废盐酸中的金属组分(S2);分离废盐酸层和含有金属组分的有机溶剂(S3);以及通过回收分离(分开)的废盐酸层得到纯化的盐酸(S4),其中,基于废盐酸中含有的金属组分中1摩尔的铁(Fe)离子组分,所述萃取剂的用量为40摩尔以上,并且废盐酸和萃取液以1:0.1至1:1的体积比混合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.09 KR 10-2016-0148633;2017.10.24 KR 10-2011.一种纯化废盐酸的方法,该方法包括:通过将萃取剂溶解在有机溶剂中制备萃取液(S1);通过将萃取液添加到废盐酸中用有机溶剂萃取废盐酸中的金属组分(S2);分离废盐酸层和含有金属组分的有机溶剂(S3);以及通过回收分离(分开)的废盐酸层得到纯化的盐酸(S4),其中,基于废盐酸中含有的金属组分中1摩尔的铁(Fe)离子组分,所述萃取剂的用量为40摩尔以上,并且废盐酸和萃取液以1:0.1至1:1的体积比混合。2.根据权利要求1所述的方法,还包括在制备萃取液之前,测量废盐酸中含有的金属组分中的铁(Fe)离子组分的浓度的步骤(S0)。3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述有机溶剂包括选自芳族烃溶剂、脂肪族烃溶剂和醇中的至少一种溶剂。4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述芳族烃溶剂包括选自甲苯和二甲苯中的至少一种,所述脂肪族烃溶剂包括选自甲基环己烷和环己烷中的至少一种脂环族烃溶剂,或者具有6至20个碳原子的直链烃溶剂,并且所述醇包括具有6至20个碳原子的一元醇。5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述萃取剂包括选自三辛胺、甲基异丁基甲酮、三烷基氧化膦和磷酸三丁酯...

【专利技术属性】
技术研发人员:严熙骏李东哲金练伊崔瀞颢
申请(专利权)人:株式会社LG化学
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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