一种从卤水中提取溴的方法技术

本发明专利技术属于化工领域，具体涉及一种从卤水中提取溴的方法，包括如下步骤：以一定的流速向含Br

【技术实现步骤摘要】
一种从卤水中提取溴的方法
本专利技术属于化工领域，具体涉及一种从卤水中提取溴的方法。
技术介绍
溴素作为稀缺性资源和重要的化工原料之一，是海洋化学工业的主要分支，由它衍生的种类繁多的无机溴化物、溴酸盐和含溴有机化合物在国民经济和技术发展中有着特殊的价值，在阻燃、制冷、石油、医药、染料、照相、农药、阻燃剂、钻井助剂等领域有广泛用途。单质溴为红棕色液体，是常温下唯一的液态非金属元素，微溶于水，易溶于乙醇等有机溶剂。在自然界中，溴主要以离子形式的形式存在于盐湖水、地表地下卤水和海水中。由于海水量巨大，地球上99％以上的溴都蕴藏在大海中，故溴还有“海洋元素”的美称，海水中含溴约65mg/L，属于丰度较大的微量元素。随着我国溴素卤水资源的不断消耗，以及溴素需求的不断增长，国内溴素生产在较长时间内难以满足国内市场的需求。溴素属于不可再生的紧缺资源，并且区域分布不均，导致了全球溴素市场产不敷销，国际溴素市场的寡头格局和美国溴素进口来源单一化，造成近年来进口溴素价格持续走高。为了满足经济日益增长的需要，人们在提溴工艺方面已进行了大量的研究工作，使得制溴业生产技术不断完善。目前我国制溴生产主流工艺应用最为广泛的是水蒸气蒸馏法和空气吹出法，但是这些方法存在高能耗、高投入、运行难、受卤水浓度和环境影响比较大等缺点。因此目前亟需研究提溴新技术，研究以降低能耗、提高效率、充分利用天然资源发展卤水提溴的新技术具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种从卤水中提取溴的方法，该方法利用HCl和HBr亲水性的差异，采用溶剂萃取法提取HBr。该方法适合从浓度为0.1～5.0g/L的低浓度含溴卤水或海盐生产过程中的卤水中提溴，原材料消耗少，适合大规模节能型生产溴及溴产品，对于我国东部地区实现浓海水和地下卤水中化学资源的综合利用，减少生态环境影响和推动海水淡化产业发展有着重要的现实指导意义。本专利技术的技术方案是：一种从卤水中提取溴的方法，所述方法包括如下步骤：(1)以一定的流速向含Br-卤水中通入1/2Br-当量至1Br-当量的浓硫酸，混合2～5min，得到含HBr卤水；(2)将含HBr的卤水与萃取剂按1:1～1:5的比例混合，萃取1～10min，重复萃取1～3次，得到含HBr的萃取有机相；(3)将萃取有机相与卤水分离，加入适量的纯水，控制加热温度为50～90℃进行反萃取，反萃取时间为2～30min，重复反萃取1～5次，得到HBr溶液；(4)向HBr溶液中通入Cl2气，置换得到Br2，干燥，制得高纯度Br2。本专利技术利用HCl和HBr亲水性的差异的原理，采用溶剂萃取法提取HBr。具体为向含溴卤水(海水、地下卤水、盐湖卤水)中通入浓硫酸进行酸化处理，使Br-结合H+生成HBr；再加入萃取剂进行萃取，萃取剂与HBr络合形成络合物，分离两相得到富含HBr的萃取有机相；继续将得到的萃取有机相用纯水加热反萃得到HBr，再经Cl2氧化得到Br2。采用溶剂萃取法提取海水等卤水资源中的溴，广泛应用于石油、石油化工、湿法冶金、稀土提取和纯化、核燃料提取和制药等工业；其以磷氧类溶剂作为萃取剂，水热作为反萃条件进行提溴研究，具有分离效率高、处理能力大、能耗低等特点。进一步的，所述萃取剂选自中性磷氧型萃取剂或酸性磷氧型萃取剂中的任一种。进一步的，所述萃取剂为三环己基氧化膦萃取剂或三丁基氧膦萃取剂中的任一种。进一步的，所述步骤(1)中的流速为0.3～0.8L/min。优选的，所述流速为0.5L/min。进一步的，所述卤水为海水或地下卤水或盐湖卤水中的任一种或几种。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术的方法适合从浓度为0.1～5g/L的低浓度含溴卤水或海盐生产过程中的卤水中提溴；针对现有技术无法对海水及类似海水中Br-含量较低的原料中提取Br2的缺点，本专利技术可从Br-含量为0.1g/L的低浓度含溴卤水提取Br2；并且采用该方法的原材料消耗少，生产工艺过程节能、环保，适合大规模生产溴及溴产品，对于我国东部地区实现浓海水和地下卤水中化学资源的综合利用、减少生态环境影响和推动海水淡化产业发展有着重要的现实指导意义。(2)本专利技术的方法利用各离子亲水性的差异，从含溴离子、氯离子、硫酸根的卤水中选择性萃取Br-；同时利用萃取剂高温脱附HBr的特性，用少量纯水和加热反萃取HBr，得到高浓度HBr溶液；整个工艺过程中避免了大量使用硫磺和Cl2气，生产工艺简单，生产成本低，环境友好。附图说明图1为本专利技术所提供的从含溴卤水中提取溴的流程示意图。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1从青海盐湖卤水中提取溴的方法，具体步骤如下：(1)选择Br-含量为0.5g/L的青海盐湖卤水(pH值为1.0)，以0.5L/min的流速向此盐湖卤水中通入1/2Br-当量的浓硫酸，混合2min，得到含HBr卤水；(2)将含HBr的卤水与三环己基氧化膦萃取剂按体积比1:2的比例混合，萃取时间为3min，重复萃取2次；此时游离态HBr被萃取剂络合萃取，得到含HBr的萃取有机相；(3)萃取有机相与卤水分离后，加入适量的纯水，控制加热温度为60℃进行反萃取，反萃取时间为10min，重复反萃取2次，此时在萃取剂上的HBr脱附并溶解在水中，得到HBr溶液；(4)向HBr溶液中通入Cl2气，置换得到Br2，Br2提取率为91.05％。实施例2从青海盐湖卤水中提取溴的方法，具体步骤如下：(1)选择Br-含量为0.5g/L的青海盐湖卤水(pH值为1.0)，以0.5L/min的流速向此盐湖卤水中通入1/2Br-当量的浓硫酸，混合5min，得到含HBr卤水；(2)将含HBr的卤水与三环己基氧化膦萃取剂按体积比1:4的比例混合，萃取时间为5min，重复萃取3次；此时游离态HBr被萃取剂络合萃取，得到含HBr的萃取有机相；(3)萃取有机相与卤水分离后，加入适量的纯水，控制加热温度为50℃进行反萃取，反萃取时间为5min，重复反萃取5次，此时在萃取剂上的HBr脱附并溶解在水中，得到HBr溶液；(4)向HBr溶液中通入Cl2气，置换得到Br2，Br2提取率为91.75％。实施例3从青海盐湖卤水中提取溴的方法，具体步骤如下：(1)选择Br-含量为0.5g/L的青海盐湖卤水(pH值为1.0)，以0.5L/min的流速向此盐湖卤水中通入1/2Br-当量的浓硫酸，混合3min，得到含HBr卤水；(2)将含HBr的卤水与三环己基氧化膦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从卤水中提取溴的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n(1)以一定的流速向含Br

【技术特征摘要】
1.一种从卤水中提取溴的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)以一定的流速向含Br-卤水中通入1/2Br-当量至1Br-当量的浓硫酸，混合2～5min，得到含HBr卤水；
(2)将含HBr的卤水与萃取剂按1:1～1:5的比例混合，萃取1～10min，重复萃取1～3次，得到含HBr的萃取有机相；
(3)将萃取有机相与卤水分离，加入适量的纯水，控制加热温度为50～90℃进行反萃取，反萃取时间为2～30min，重复反萃取1～5次，得到HBr溶液；
(4)向HBr溶液中通入Cl2气，置换得到Br2，干燥，制得高纯度Br2。


2.根据权利要求1所述的从卤水...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟元，
申请(专利权)人：孟元，
类型：发明
国别省市：山东;37