[发明专利]柠檬酸净化过程中阳离子交换树脂洗脱废液的高效处理方法

说明书

(一)技术领域：本发明属于一种化学废水的处理方法，具体是柠檬酸净化过程中阳离子交换树脂洗脱废液的高效处理方法。

(二)背景技术：在发酵法生产柠檬酸的工艺过程中，对发酵后的柠檬酸液以碳酸钙沉淀后分离，分离后的溶液再以硫酸酸化，一般以阳离子交换树脂对此酸化液进行吸附处理，阳离子交换树脂将溶液中的大量钙及少量的镁、铁等杂质吸附后，经稀盐酸溶液洗脱，即产生大量含有氯化钙的盐酸废液，现行的工艺中此废液未经过任何处理直接排放；一个年产5万吨的柠檬酸生产企业每年排放量多达15000吨，由此可见，其对环境的污染不可小视。

(三)发明内容：本发明的目的就是提出一种对柠檬酸净化过程中产生的阳离子交换树脂洗脱废液的高效处理方法，本工艺方法不但可以消除废液对环境的污染，而且还能从废液中回收2-3个市场畅销品种，为企业创造最大的经济效益，同时也符合国家循环经济的技术要求。

本发明的处理方法包括下述步骤：

a.在阳离子交换饱和树脂的洗脱废液中，加入铜镍电镀碱性污泥中和，控制PH值3.0-3.5，搅拌20-30分钟，过滤，弃去滤渣；滤液加氢氧化钙中和至PH5.0-5.5，搅拌30-40分钟，过滤，收集碱式氯化铜沉淀，得氯化铜产品；滤液待处理；

b.在上述滤液中通入硫化氢，并加氢氧化钙至PH7.0-8.0，搅拌20-30分钟，过滤，收集硫化镍沉淀，得硫化镍产品；滤液浓缩、结晶、干燥，得氯化钙产品；

或在上述滤液中直接加入硫化钠至PH7.0-8.0，搅拌20-30分钟，过滤，收集硫化镍沉淀，得硫化镍产品，滤液直接排放。

本发明利用电镀行业中的废产品——铜镍电镀碱性污泥与树脂洗脱酸性废液进行反应，使铜、镍、钙生成极易溶于水的盐酸盐，然后根据它们理化性质的差异分别进行分离，得到2-3种市场畅销产品。

本发明的主要化学反应方程式为：

Cu(OH)₂+2HCl＝CuCl₂+2H₂O

Ni(OH)₂+2HCl＝NiCl₂+2H₂O

Ca(OH)₂+2HCl＝CaCl₂+2H₂O

4CuCl₂+3Ca(OH)₂＝CuCl₂·3CuO·nH₂O↓+3CaCl₂

NiCl₂+Ca(OH)₂+H₂S＝NiS↓+CaCl₂+2H₂O

本发明具有以下特点：

①在处理树脂洗脱废液的同时，又处理了电镀行业的废产品，一举多得，既避免了对环境的污染，又获得了较好的经济效益。

②用户可根据实际情况分离制得CuCl₂·3CuO·nH₂O、NiS、CaCl₂，也可综合经济效益情况只回收前面两种产品，将最后一次滤液作为废水排放，此废液不会对环境产生很大的影响。

③本发明的方法操作简单，易于控制，无需特殊设备，成本低。

(四)具体实施方式：

将柠檬酸生产过程中洗脱阳离子交换树脂的洗脱废液抽入反应罐内，缓缓加入铜镍电镀污泥中和反应至PH3.0-3.5，搅拌20-30分钟，使其充分反应，采用板框压滤机压滤，以水洗涤，滤渣弃去；滤液中加氢氧化钙中和至PH5.0-5.5，搅拌30-40分钟，板框过滤，滤渣即为碱式氯化铜，洗涤，即可得到直接进入市场销售的氯化铜产品，此处滤液可根据各企业自身情况，选择如下两种方式中的一种进行处理：一是在滤液中通入硫化氢，并加入氢氧化钙至PH7.0-8.0，搅拌反应20-30分钟，过滤，滤渣即为硫化镍，洗涤，即制得可直接作为矿产品销售的硫化镍，滤液则按常规方法浓缩结晶，干燥，得氯化钙产品。二是在滤液中直接加入硫化钠至PH7.0-8.0，搅拌反应20-30分钟，过滤，得硫化镍，洗涤，即得硫化镍产品，此时的滤液可直接排放而对环境影响较小。