一种连续式从低品位含碘料液中回收碘的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种连续式从低品位含碘料液中回收碘的方法及系统，所述方法包括以下步骤：步骤一，预处理；步骤二，pH调节；步骤三，碘离子调节；步骤四，碘吸附；步骤五，载体再生；步骤六，碘回收。所述系统包括含碘料液罐、预处理槽、过滤器Ⅰ、pH调节槽、过滤器Ⅱ、碘离子调整槽、泵、流量计、吸附塔组、脱碘料液储存罐、碘洗脱剂调配槽、碘洗脱剂罐、水池、清洗剂罐、结晶槽和抽滤机等。本发明专利技术通过阀门控制液流方向，实现吸附塔前后排序的变更，使吸附塔根据生产排序要求编入新的吸附排序或退出吸附工作，促使装置不停机的前提下实现部分吸附塔独立完成碘吸附、解析、载体再生、再次投用等工作，保证装置能连续化生产。证装置能连续化生产。证装置能连续化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种连续式从低品位含碘料液中回收碘的方法及系统


[0001]本专利技术属于碘回收
，涉及了一种碘的回收方法及系统，具体涉及了一种连续式从低品位含碘料液中回收碘的方法及系统。

技术介绍

[0002]根据新思界产业研究中心发布的《2020
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2024年全球碘行业深度市场调研及重点区域研究报告》显示，碘是人体的必需微量元素之一，是合成甲状腺激素的主要原料，对促进大脑的生长发育具有重要的作用。2019年，我国碘产量不足1.0千吨，碘进口量在6.6千吨以上，国内碘需求量超过7.4千吨，由此来看，我国碘产量远不能满足国内市场需求，碘严重依赖进口。碘及其化合物的应用领域较多，例如碘的酒精溶液常用于消毒剂；碘化银可用作感光剂以及人工降雨时的晶种；碘仿可用于防腐剂；碘可作为示踪剂，用于地热系统监测，也是碘系列医用造影剂和多种化学制药产品生产的重要原料。
[0003]2021年我国磷矿石产量为10289.9万吨，共生碘品位在15
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40ppm间，按平均品位25ppm计算，碘含量约为2572.5吨，因现有掌握的技术产生的生产成本较高和受平均品位限制，大部分碘从气、液相中流失；工业生产中用碘单位废水中带出的碘仍有0.2
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1%未作回收，大部分经水体排入自然界；碘的流失不仅造成资源浪费，长期的流失富集，也对环境造成严重的污染。对自然界矿产生产过程中的伴生碘和用碘单位生产废水中残留碘资源的回收对缓解我国缺碘现状、减少碘进口和降低我国对国际碘资源的依赖意义重大。
[0004]目前碘的回收工艺主要有空气吹出法、离子交换法、活性炭吸附法、液膜分离法、溶剂浮选法、电化学法等，目前除空气吹出法、离子交换法、活性炭吸附法应用较多外，其他几种处于研究阶段，没有规模化应用。
[0005]空气吹出法：先将含碘废液用盐酸酸化，再通入氯气氧化，同时吹入空气将游离碘吹出，用二氧化硫吸收后，通氯气使碘游离(US4013780,US3346331,US6004465,CN101323434A等)。
[0006]离子交换法：将含碘化物的盐卤、卤水或还带浸泡液加酸酸化后，再加入氧化剂氧化的含碘原料液通过离子交换柱吸附碘；常用亚硫酸盐溶液洗脱，再用氯酸钾使碘析出；另一种是用氢氧化钠溶液洗脱，生成碘化物，在反应器中用硫酸酸化使游离碘沉淀，经分离后精制获得碘。
[0007]活性炭吸附法：该方法最早在美国采用，先在酸性条件下，利用活性炭吸附碘，然后用氢氧化钠溶液进行洗脱，再进一步酸化即可得到可利用的碘溶液。
[0008]人们对于碘的回收展开研究并提出了相应的碘回收方法，例如：中国专利申请号为201610881847.4公开了一种从醋酸厂含磺废液中回收碘的方法，其步骤为：首先将醋酸厂含碘废液装入氧化反应器中，启动搅拌器，控制搅拌器的转速为30～40rps/min，同时以8～10：1～2：0.2的体积比慢慢通入臭氧和双氧水，反应时间为30min～60min，则含碘废液会变色，然后以体积比1：0.2～0.3的比例加入适量的有机溶剂苯或甲苯，变色体则会悬浮于液面，悬浮于液面的变色体通过分离进入另一个反应器中，同
时以1：0.1～0.2体积比加入醋酸乙酯作为洗脱剂；洗脱后得到的液体以1L：0.01～0.1mg的体积比加入亚硝酸钠进行再次氧化，则得到黑色液体碘。
[0009]中国专利申请号为201710401832.8公开了一种次氧化锌中回收粗碘的方法，它有如下步骤：碱性浸出，对次氧化锌物料加碱浸出，液固分离得到含碘碱浸液和浸出渣；酸化，对碱浸液加入硫酸或盐酸进行酸化得含碘液；氧化和吹出，酸化后的含碘液，加入氧化剂，在溶液中鼓入空气，使碘氧化成碘蒸汽逸出分离；捕集，用还原剂捕集碘蒸汽，得富碘液；结晶分离，富碘液加入氧化剂结晶，得到黑紫色的固体结晶，并真空过滤分离，得到粗碘。
[0010]中国专利申请号为201810685070.3公开了一种含碘三甲基镓废液中回收碘的方法，其包括如下步骤：S1：将含碘三甲基镓废液温度升高到100～160℃，将有机溶剂全部蒸出，并通过连接管连接到一收集瓶，收集瓶收集有机溶剂，剩余为第一溶液；S2：向第一溶液中添加质量分数为30%～36%的浓盐酸，并升温至40～50℃，形成第二溶液；S3：向第二溶液中加入氯酸钠，形成第一混合液；将第一混合液过滤得到粗碘和第三溶液；S4：将粗碘升华得到精碘。
[0011]中国专利申请号为202111023850.X公开了一种蒸汽提碘法循环回收含碘废水中固体碘的回收方法，具体步骤包括：（一）对待提取含碘废水预处理及分类；将含碘废水储槽中含碘废水检测碘浓度及PH值，进行分类存放，将检测结果相近的废水及定期产生的反冲洗水泵抽至反应沉淀槽中，将混合液中放入酸、碱进行调整PH，混合均匀，产生一部分碘气体及酸雾气体，由管道输送至碘气体吸收塔中；（二）反应生成固体碘；将剩余混合液，取样检测碘浓度，加入抗氧化剂、螯合剂、双氧水，发生反应，出现碘沉淀及碘气体，其中碘气体由管道输送至碘气体吸收塔中；（三）离心脱水；检测溶液反应状态，沉淀反应完成后，将反应物由反应沉淀槽排出至离心脱水机内，离心脱水，获得固体碘；（四）蒸汽提碘循环回收；将离心脱水机排出的滤液排入蒸汽提碘槽内，将滤液进行恒温处理，获得碘蒸汽，废水废气进行处理后排出；（五）碘气体吸收；步骤（一）、（二）、（四）中产生的碘蒸汽独立地通过管道均分别输送至碘气体吸收塔内，一部分由碘吸收剂进行浓缩后成为碘吸收液，再次重复（二）工序；另一部分产生的酸雾进入碘气体吸收塔，通过碱喷淋装置处理后，由排气筒排出。
[0012]中国专利申请号为201910363801.7公开了一种从含碘废水中提取碘化物的连续化方法及连续化装置。该连续化方法包括：将含碘废水、酸及氧化剂连续输送至连续化反应装置中进行连续化反应，且连续化反应装置装填有活性炭；将碱液和洗脱剂连续地输送至连续化反应装置中进行连续化解吸附反应，得到含碘离子的解吸附液；对含碘离子的解吸附液进行提取处理，得到碘化物。在将所述含碘废水、所述酸及所述氧化剂连续输送至连续化反应装置之前，所述连续化方法还包括：将所述含碘废水和所述酸混合，得到第一混合液；将所述第一混合液和所述氧化剂分别输送至所述连续化反应装置中；优选地，所述含碘废水中碘离子与所述酸及所述氧化剂的摩尔数之比为1:(0.5～4):(0.25～0.5)。所述连续化反应的温度为0～120℃，反应时间为10～120min；优选地，所述连续化反应的温度为10～30℃，反应时间为20～60min。所述酸选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、甲酸、醋酸、对甲苯磺酸和甲磺酸组成的组中的一种或多种；优选地，所述活性炭的碘值≥900mg/g，粒径为2～5mm。所述氧化剂选自双氧水、臭氧或氧气；当所述氧化剂为双氧水时，所述双氧水的浓度为30wt％。所述连续化解吸附反应的温度为0～120℃，反应时间为10～120min；优选地，所述
连续化解吸附反应的温度为0～30℃，反应时间为20～60min。所述连续化方法还包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续式从低品位含碘料液中回收碘的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，预处理；结合含碘料液中制约碘回收的成分及有害物质进行预处理和过滤，去除有害物质；步骤二，pH调节；将预处理后的含碘料液用酸/碱药剂将pH值调整至1～4；步骤三，碘离子调节；结合调整好pH值的含碘料液中碘离子含量添加氧化剂，将碘离子调整成单质碘；步骤四，碘吸附；利用串联的吸附塔和塔内所装松散的载体对经过碘离子调节后含碘料液中的碘进行吸附，并且采用将含碘料液从吸附塔下方进入、上方流出，再从下一个吸附塔下方进入、上方流出的方式，利用湍流、不同载体对碘的吸附作用和多重富集能力提升碘吸附率；步骤五，载体再生；利用流量计、吸附前含碘料液中的碘含量、吸附塔内载体装入量、不同介质对碘的吸附率、被吸附后含碘料液中碘的残余含量计算吸附塔内载体的碘吸附量和解析再生时间；当载体所吸附的碘接近解析点时，关闭阀门，使需解析再生的吸附塔暂时退出吸附工作，然后抽回残留料液，再把碘洗脱剂通过并联管道从吸附塔下方通入、上方流出，并经洗脱剂槽形成循环，载体在吸附塔内即可完成脱碘再生；碘洗脱剂浓度结合化验数据和对吸附塔内载体再生需求通过滴加新的洗脱剂进行配比调整；载体经碘洗脱剂清洗再生，然后通过控制阀门将吸附塔内残留的碘脱除剂回流至洗脱剂调配槽，再通过并联管道用清洗剂或清水对吸附塔内的载体进行清洗，清洗剂或清水从吸附塔下部进入、与塔内载体形成湍流交混后再从吸附塔的上部流出，然后与清水槽形成环流，实现自动化二次清洁；经过载体再生和清洁后的吸附塔及载体重复使用；步骤六，碘回收；用于载体再生后的含有的碘的碘洗脱剂放入碘结晶槽，通过多次少量滴加双氧水、搅拌和静置逐步实现碘的结晶沉淀，通过抽滤把碘和碘洗脱剂分离，完成碘回收；碘洗脱剂循环使用。2.根据权利要求1所述的连续式从低品位含碘料液中回收碘的方法，其特征在于：所述步骤一中预处理具体为：先向含碘料液中加入预处理剂，在进行充分反应之后，通过过滤器对含碘料液进行过滤；过滤器为微孔过滤器、膜式过滤器、纤维、海绵中任意一种或多种组合；预处理剂包括但不限于各类氧化剂、酸、碱、盐类调节剂、中和剂或吸附剂；所述步骤二中所述酸/碱药剂为硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、氢氧化钠中任意一种或多种组合；所述步骤三中所述氧化剂为双氧水或者亚硝酸钠；所述步骤四中所述吸附塔内的载体为活性炭、树脂、碳纤维、石墨烯中的任意一种或多种组合；所述步骤五中所述解析点为碘吸附量为载体重量的4%；所述碘洗脱剂为亚硫酸溶液、亚硫酸钠溶液或硫代硫酸钠溶液；所述清洗剂为氢氧化钠溶液。3.根据权利要求2所述的连续式从低品位含碘料液中回收碘的方法，其特征在于：在步
骤一中，当含碘料液含有难降解有机物、抗生素、致病菌时，先将含碘料液采用电子加速器产生的电子束对其进行照射分解、降解处理、过滤后再进行预处理。4.根据权利要求2所述的连续式从低品位含碘料液中回收碘的方法，其特征在于：所述步骤二中pH调节具体为：对已去除有害物质的含碘料液进行化验分析，根据化验数据，在酸性试剂罐、中性试剂罐或碱性试剂罐中滴加相应试剂，调整料液pH值至1～4区间，以满足后期工艺要求；经pH值调整后的含碘料液经过滤器滤除沉淀物，沉淀物经化验分析，结合组分进行环保处理；除去沉淀物后的含碘料液进入碘离子调整槽。5.根据权利要求4所述的连续式从低品位含碘料液中回收碘的方法，其特征在于：所述步骤三中碘离子调节具体为：除去沉淀物后的含碘料液在碘离子调节槽中经化验分析，结合碘组分，从氧化剂罐中滴加氧化剂进入碘离子调节槽中对料液中所含碘离子进行转化，将所含碘离子转化成单质碘，以利于载体吸附；此处添加的氧化剂主要是双氧水，添加量为料液中的碘离子率降低至含量的5%以下；也可以根据料液中的组分不同，结合工艺需求，添加少量其他试剂进行组分调节；经碘离子调节后...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新华，
申请(专利权)人：王新华，
类型：发明
国别省市：