一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法技术

一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，包括以下步骤：将含铝物料与氨基磺酸生产废酸混合均匀，然后泵入反应釜，加热至90‑150℃引发反应，反应时压强控制为0‑0.4MPa，反应完成后，加水将反应所得反应液中氧化铝的含量稀释至8.1‑8.3wt％，然后过滤得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，泵入结晶器，冷却结晶后进行固液分离，所得固体经过干燥后得到产品铵明矾，所得液体为硫酸铝溶液；其中，含铝物料为铝土矿或氢氧化铝，当含铝物料选用铝土矿时，铝土矿和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：1.44‑2.88，当含铝物料选用氢氧化铝时，氢氧化铝和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：3.07‑3.69。该方法可回收得到大量的铵明矾和硫酸铝，具有回收率高、成本低廉、步骤简单的优点。

A Comprehensive Utilization Method of Waste Acid from Aminosulfonic Acid Production

A method for comprehensive utilization of waste acid from aminosulfonic acid production includes the following steps: mixing aluminium-containing materials with waste acid from aminosulfonic acid production evenly, pumping them into the reactor, heating them to 90 150 C, initiating the reaction at a pressure of 0 0.4 MPa. After the reaction is completed, adding water to dilute the aluminium oxide content in the reaction solution to 8.1 8.3 wt%, and then filtering to obtain aluminium sulfate. The mixed solution of ammonium alum and ammonium alum is pumped into the crystallizer, cooled and crystallized, then solid-liquid separation is carried out. The obtained solid is dried to produce ammonium alum, and the obtained liquid is aluminium sulfate solution. Among them, bauxite or aluminium hydroxide are bauxite materials. When bauxite is used as bauxite material, the mass ratio of bauxite and amino sulfonic acid to produce waste acid is 1:1.44 2.88. When bauxite is used as bauxite material, hydrogen When alumina is used, the mass ratio of alumina hydroxide to sulfamic acid is 1:3.07 3.69. A large amount of ammonium alum and aluminium sulfate can be recovered by this method, which has the advantages of high recovery rate, low cost and simple steps.

【技术实现步骤摘要】
一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法
本专利技术涉及废液回收
，具体涉及到一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法。
技术介绍
铵明矾是含有结晶水的硫酸铵和硫酸铝的复盐，可用于水质净化、造纸施胶、涂料印染、水产品腌制、制药、制革、橡胶及有色玻璃行业，其现有的生产方式为将硫酸铵和硫酸铝混合反应后，结晶、分离得到。由于其用途广泛，社会需求量较大，而现在市场上硫酸铵和硫酸铝较为紧缺，从而造成了铵明矾的产量无法很好的满足市场需求。氨基磺酸是重要的精细化工产品，广泛应用于清洗剂、抛光剂、沥青乳化剂、蚀刻剂、高效漂白剂、阻燃剂、树脂交联促进剂、除草剂、防枯剂等领域，其用途极为广泛，全球年产量逾40万吨。目前氨基磺酸的主要生产方法是将尿素与发烟硫酸在40～70℃进行磺化生成氨基磺酸粗品，然后加水结晶、分离，即可制备得到氨基磺酸。在此生产过程中，会产生大量废硫酸，根据实践经验，每生产1吨氨基磺酸大约产生2.5吨废硫酸，这种废硫酸含H2SO450％-60％、NH4HSO47-10％、氨基磺酸1-2％。鉴于氨基磺酸生产废酸中含有一定比例的氨基磺酸和硫酸氢铵，如果将其用于生产工业硫酸，容易使得其品质达不到要求。因此，现在对氨基磺酸生产废酸进行利用的方法通常为将其用于中和碱性废水，由于氨基磺酸生产废酸中含有大量的硫酸氢氨，导致处理后的废水带进了大量的氨氮，直接排放会引起水体富营养化、成水体黑臭，破坏了生态环境，需增加去除氨氮的工艺，这样一来就明显增加了成本、延长了生产周期，经济效益欠佳。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，该方法以难以利用的氨基磺酸生产废酸为原料，可回收得到大量的铵明矾和硫酸铝，具有步骤简单、成本低廉的优点。为了解决上述问题，采用以下技术方案：一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，包括以下步骤：将含铝物料与氨基磺酸生产废酸混合均匀，然后泵入反应釜，加热至90-150℃引发反应，反应时压强控制为0-0.4MPa，反应完成后，加水将反应所得反应液中氧化铝的含量稀释至8.1-8.3wt％，然后过滤得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，泵入结晶器，冷却结晶后进行固液分离，所得固体经过干燥后得到产品铵明矾，所得液体为硫酸铝溶液。其中，所述含铝物料为铝土矿或氢氧化铝，当含铝物料选用铝土矿时，所述铝土矿和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：1.44-2.88，当含铝物料选用氢氧化铝时，所述氢氧化铝和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：3.07-3.69。本专利技术的涉及到的化学反应的机理如下：1、反应釜中，氨基磺酸首先水解为硫酸氢铵：HSO3NH2+H2O＝NH4HSO4；2、随着反应釜中反应的进行，硫酸氢铵逐渐分解为硫酸铵和硫酸：2NH4HSO4＝(NH4)2SO4+H2SO4。3、当含铝物料选用铝土矿时，铝土矿中的氧化铝和硫酸在反应釜中反应生成硫酸铝：Al2O3+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2O；当含铝物料选用氢氧化铝时，氢氧化铝和硫酸在反应釜中反应生成硫酸铝：3H2SO4+2Al(OH)3＝Al2(SO4)3+6H2O。4、硫酸铝跟硫酸铵反应结晶生成铵明矾：(NH4)2SO4+Al2(SO4)3+H2O＝NH4Al(SO4)2·12H2O。上述氨基磺酸生产废酸中硫酸的质量分数为50％-60％，氨基磺酸的质量分数为1-2％，硫酸氢铵的质量分数为7-10％。进一步，反应釜内加热温度控制为110℃-140℃。进一步，反应釜内压强控制为0.3MPa。进一步，所述铝土矿中氧化铝的质量分数为30％-50％，选用上述有效矿物含量的铝土矿，利于节约成本，同时也可以保证生产出来的铵明矾和硫酸铝的品质符合相关应用标准。进一步，结晶器内进行冷却结晶的温度控制为20℃、时间控制为4h。进一步，将固液分离后所得硫酸铝溶液通过浓缩结晶后得到产品硫酸铝固体。进一步，当含铝物料选用铝土矿时，所述铝土矿和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：1.54-2.39。和现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术以难以利用的氨基磺酸生产废酸为原料，并向其加入铝土矿或者氢氧化铝，氨基磺酸在反应釜中发生化学反应生产硫酸铵，然后加入水将反应所得酸性反应液中氧化铝的含量稀释至8.1-8.3wt％，有效提高了铝离子的利用率，并过滤除去铝土矿中的杂质，从而得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，进一步的通过冷却结晶、固液分离和干燥即可回收得到铵明矾和硫酸铝溶液，硫酸铝溶液可进一步通过浓缩结晶得到产品硫酸铝固体。该方法不仅可以防止氨基磺酸生产废酸直接排入水体中造成环境污染，从而保护了生态环境，而且回收率较高，每对1吨氨基磺酸生产废酸进行处理可得到300kg-460kg的铵明矾和760kg-1100kg的硫酸铝固体，经检测，产品铵明矾符合GB25592-2010食品安全国家标准，产品硫酸铝固体符合HGT2225-2010工业硫酸铝化工行业标准。另外，本专利技术提供的利用氨基磺酸生产废酸生产铵明矾的方法还具有成本低廉、步骤简单、对生产设备要求较低的优点，在氨基磺酸生产企业中进行推广后能够取得极佳的经济效益。附图说明图1为本专利技术提供的一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法的工艺流程图。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术，以下实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受下述实施例的限制。实施例1一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，所用原料如下：1、硫酸的质量分数为58.3％、氨基磺酸的质量分数为1.5％、硫酸氢铵的质量分数为9.5％的氨基磺酸生产废酸；2、氧化铝的质量分数为31.2％的铝土矿。上述氨基磺酸生产废酸综合利用方法包括以下步骤：将648kg铝土矿与1t氨基磺酸生产废酸在配料槽中混合均匀，然后泵入反应釜，加热至120℃引发反应，反应时压强控制为0.3MPa，反应完成后，加入550kg水将反应所得反应液中氧化铝的含量稀释至8.1wt％，然后用板框压滤机过滤得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，泵入结晶器，冷却结晶的温度控制为20℃、时间控制为4h、压强为常压，冷却结晶后进行固液分离，所得固体经过气流干燥后得到产品铵明矾410.3kg，所得液体入储池，为硫酸铝溶液，将硫酸铝溶液通过浓缩结晶后得到产品硫酸铝固体798.3kg。实施例2一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，所用原料如下：1、硫酸的质量分数为58.3％、氨基磺酸的质量分数为1.5％、硫酸氢铵的质量分数为9.5％的氨基磺酸生产废酸；2、氧化铝的质量分数为48.3％的铝土矿。上述氨基磺酸生产废酸综合利用方法包括以下步骤：将419kg铝土矿与1t氨基磺酸生产废酸在配料槽中混合均匀，然后泵入反应釜，加热至120℃引发反应，反应时压强控制为0.3MPa，反应完成后，加入550kg水将反应所得反应液中氧化铝的含量稀释至8.3wt％，然后用板框压滤机过滤得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，泵入结晶器，冷却结晶的温度控制为20℃、时间控制为4h、压强为常压，冷却结晶后进行固液分离，所得固体经过气流干燥后得到产品铵明矾414.7kg，所得液体入储池，为硫酸铝溶液，将硫酸铝溶液通过浓缩结晶后得到产品硫酸铝固体789.9kg。本领域的技术人员应该清楚的是，以上实施例1、实施例2为选用铝土矿作为反应原料的两种较佳的实施方式，而本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，其特征在于：包括以下步骤：将含铝物料与氨基磺酸生产废酸混合均匀，然后泵入反应釜，加热至90‑150℃引发反应，反应时压强控制为0‑0.4MPa，反应完成后，加水将反应所得反应液中氧化铝的含量稀释至8.1‑8.3wt％，然后过滤得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，泵入结晶器，冷却结晶后进行固液分离，所得固体经过干燥后得到产品铵明矾，所得液体为硫酸铝溶液；其中，所述含铝物料为铝土矿或氢氧化铝，当含铝物料选用铝土矿时，所述铝土矿和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：1.44‑2.88，当含铝物料选用氢氧化铝时，所述氢氧化铝和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：3.07‑3.69。

【技术特征摘要】
1.一种氨基磺酸生产废酸综合利用方法，其特征在于：包括以下步骤：将含铝物料与氨基磺酸生产废酸混合均匀，然后泵入反应釜，加热至90-150℃引发反应，反应时压强控制为0-0.4MPa，反应完成后，加水将反应所得反应液中氧化铝的含量稀释至8.1-8.3wt％，然后过滤得到硫酸铝和铵明矾的混合溶液，泵入结晶器，冷却结晶后进行固液分离，所得固体经过干燥后得到产品铵明矾，所得液体为硫酸铝溶液；其中，所述含铝物料为铝土矿或氢氧化铝，当含铝物料选用铝土矿时，所述铝土矿和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：1.44-2.88，当含铝物料选用氢氧化铝时，所述氢氧化铝和氨基磺酸生产废酸的质量比为1：3.07-3.69。2.根据权利要求1所述的利用氨基磺酸生产废酸生产铵明矾的方法，其特征在于：所述氨基磺酸生产废酸中硫酸的质量分数为50％-60％，氨基磺酸的质量分数为1-2％，硫酸氢铵的质量分数为7-10％...

【专利技术属性】
技术研发人员：王开宝，
申请(专利权)人：衡阳市建衡实业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43