[发明专利]碱减量废水中对苯二甲酸的回收方法及对苯二甲酸金属盐晶须的生产方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及碱减量废水中对苯二甲酸的回收方法及对苯二甲酸金属盐晶须的生产方法和应用

背景技术

晶须是指在人工控制条件下以高纯度单晶形式生长成的一种纤维，因此具有优异的力学性能。由于其院子结构排列高度有序，结构完整难以容纳大晶体中长存的缺陷，所以机械强度近似等于原子间价键力的理论强度，是十分优异的新型复合材料补强增韧材料。

随着我国聚酯化纤工业的迅猛发展，碱减量技术已被广泛用于仿真丝、超细合成革等产品的生产中，由此而产生的碱减量废水已成为有害、难处理的工业废水之一。碱减量废水含大量对苯二甲酸(约60％)、纤维降解副产物和烧碱，一般pH＞13，CODcr在2000～80000mg/L，不可生物降解的溶解性COD在600～1000mg/L。此类废水的特点是：碱度大、污染物含量高、生化降解性差，属于高浓度难降解有机废水，仅靠生物法处理解决问题几乎是不可能的，靠物化降低废水的COD会带来大量的泥渣，给环境造成二次污染。因此，探索实用、经济的碱减量废水处理工艺迫在眉睫。

目前常用的方法是先将碱减量废水进行预处理，回收对苯二甲酸之后再进行生化处理。尽管回收对苯二甲酸的方法很多，但几大部分是基于直接酸析法，该法虽有一定的利用价值，但回收的对苯二甲酸含杂质较多，含量一般在75％左右，纯度较低，直接导致其应用领域和范围受限。因此，需要提供一种既经济实用又可有效回收对苯二甲酸的工艺，才能满足废水资源回收利用的要求。目前研究对苯二甲酸回收纯化的工艺已经有很多：

公开号为CN1680262的中国发明专利申请公开了一种一体化碱减量废水回收对苯二甲酸的方法及装置，该发明主要采用的是碱减量废水和硫酸分别同时从罐体顶部入口连续加入，控制器最初生成混合物溶液的pH值为4-7，再将适量的硫酸从罐体中部补充加入，使溶液pH到2-3，然后将混合物溶液从罐低放入离心机进行分离，制得粗对苯二甲酸。

公开号为CN1680261的中国发明专利公开了一种粗对苯二甲酸的提纯方法，该方法是采用CN1680262的装置，将得到的粗对苯二甲酸进一步烘干球磨筛分，而后在60℃～100℃下，浸于水中，搅拌澄清，尔后下悬浮液进行离心分离，将离心脱水的对苯二甲酸在80℃～105℃下烘干，可制得纯度较高的对苯二甲酸成品，可作为合成涤纶切片的原料。

公开号为CN101244857A的中国发明专利公开了一种碱减量废水的处理方法，该方法是将碱减量废水的的pH值调节至6.5～7，进行酸析得到含有对苯二甲酸的溶液，将所得对苯二甲酸在甲醇存在下进行酯化反应，得到对苯二甲酸二甲酯粗产品。

但是这些专利所回收得到的对苯二甲酸基本都用于作为合成涤纶切片的原料或者生产对苯二甲酸二甲酯，且由于回收得到的产品纯度不高等原因，导致这些工艺没有得到工业化应用。

技术内容

本发明要解决的技术问题是现有碱减量废水处理方法提取的对苯二甲酸纯度低，应用领域受限制。

本发明的一个目的在于获得使对苯二甲酸能成为良好再生资源的方法，该方法从碱减量废水中回收对苯二甲酸，使得废水的CODcr值下降75％以上，且获得的粗对苯二甲酸纯度可达95％。

本发明的另一个目的在于获得一种对苯二甲酸金属盐的生产方法，该方法能以碱减量废水中回收的对苯二甲酸为原料制备得到晶须状的对苯二甲酸金属盐，可以作为橡胶的活性填料，增强橡胶制品性能。

本发明的第一部分内容，提供了一种碱减量废水的处理方法，包括如下步骤：

调节废水的pH值至10～11，投加占废水质量5％～20％的碱式氯化铝，后废水先经过350-550转/分，5-10min的快速搅拌，后经80-120转/分、5-10min的慢速搅拌，得到含絮凝物的废水经废煤渣过滤沉淀物，之后再往废水中加入10％～30％的活性炭，吸附5～10min后，再经一层废煤渣层过滤掉活性炭，以80转/分～150转/分、5-10min搅拌废水，同时往废水中加入稀硫酸或盐酸，待废水pH值降至3～4，在陈化池陈化1～5h，得到的粗对苯二甲酸的纯度可达95％。

本发明的第二部分内容，提供了一种对苯二甲酸金属盐晶须的生产方法，包括如下步骤：

将所得到的粗对苯二甲酸加入烧碱溶液再次溶解，调节pH值在6～8，加入多元醇型非离子表面活性剂，搅拌混匀，再加入可溶性钙盐(如CaCl₂等)，搅拌，陈化1～5h，可获得对苯二甲酸金属盐晶须。

生产对苯二甲酸金属盐晶须的粗对苯二甲酸是碱减量废水中回收的对苯二甲酸。