[发明专利]一种处理含有六价铬的萘醌生产废液和维生素K3生产废水并联产氧化铬绿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理含有六价铬的萘醌生产废液和维生素K3生产废水并联产氧化铬绿的方法。

背景技术

《铬化合物生产与应用》一书中对氧化铬和氢氧化铬的生产工艺进行了详细的介绍，其中三氧化二铬生产工艺有多种，大规模生产用重铬酸钠与硫酸铵热分解法，氢氧化铬法，铬酸酐热分解法；规模较小的方法有重铬酸钾硫磺还原法，重铬酸铵热分解法，重铬酸钠炭还原法，氯化铬氧化法等。

在饲料添加剂维生素K3的生产过程中，中间体2-甲基-1,4萘醌通常由原料2-甲基萘与红矾钠和强酸如硫酸配制的溶液作氧化剂氧化而成，过滤分离出2-甲基-1,4萘醌用于合成维生素K3产品。同时产生的大量萘醌残液中含有大量的六价铬和强酸，如不加以利用不仅会造成资源的极大浪费，而且还有可能带来严重的环境污染。

维生素K3产品MSB(亚硫酸氢钠甲萘醌)与MNB(亚硫酸氢烟酰胺甲萘醌)主要由2-甲基-1,4-萘醌与亚硫酸氢钠和烟酰胺反应而成。在该合成过程中，需要使用大量有机溶剂如丁醇等，同时精制过程还需要引入大量盐析剂如氯化钠等以使更多的维生素K3所需产物析出。由于溶剂回收不完全、盐析不完全以及溶解残留有一定量的萘醌产品和副反应物而导致最终排出的生产废水成分复杂，主要包括醌、醇、烟酰胺及反应副产物等有机物，废水中还还含有大量的SO₃^2-。由于废水中有机物和SO₃^2-含量高，使得废水的化学需氧量(COD)较高，其值一般在20-200g/L，因此无法满足工业废水直接排放要求。随着生产废水的不断产生，以及高盐有机废水处理难度大和处理费用高昂等问题的困扰，如不采取行之有效的处置措施，将严重带来水污染，制约产业的正常发展。

因此，鉴于上述现有技术状况，希望发现一种能有效地处理维生素K3生产链中所产生的萘醌生产废液和维生素K3生产废水的方法，并且希望该方法不仅能有效处理废液，而且还能回收利用这些废液中的有用成分，提高经济和环保效益。

发明内容

鉴于现有技术中的上述状况，本发明的发明人在维生素K3生产链中所产生的各种废液的处理方面进行了深入而又广泛的研究，以期发现一种不仅能有效地处理维生素K3生产链中所产生的萘醌生产废液和维生素K3生产废水，并且还能回收利用这些废液中有用成分的方法。本发明人发现，利用维生素K3生产废水中含有大量还原性物质与萘醌生产废液含有强酸性、强氧化性的六价铬的特点，将二者进行氧化还原反应不仅可以有效地降低维生素K3生产废水的COD值，而且萘醌生产废液中具有的有毒六价铬可以转变为三价铬，该三价铬随后可以作为氧化铬绿回收，从而不仅能有效处置废液减少污染，而且资源化利用生产废物，同时提高了经济和环保效益。因此，本发明的目的是提供一种处理含有六价铬的萘醌生产废液和维生素K3生产废水并联产氧化铬绿的方法，该方法能有效地处理维生素K3生产链中所产生的萘醌生产废液和维生素K3生产废水，并且还回收利用这些废液中的有用成分，达到变废为宝的目的，从而同时提高了经济和环保效益。

实现本发明上述目的的技术方案可以概括如下：

1.一种处理含有六价铬的萘醌生产废液和维生素K3生产废水并联产氧化铬绿的方法，包括如下步骤：

a)使含有六价铬的萘醌生产废液与维生素K3生产废水在80-260℃的温度下，优选在120-180℃的温度下作为液相反应进行，其中萘醌生产废液的用量应相对于该废液中包含的六价铬将维生素K3生产废水完全还原所需量过量使用，优选为完全还原所需量的1.2-2.5倍，优选1.5-2倍；

b)向步骤a)得到的反应混合物中添加选自连二亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或其混合物的还原剂，以将经步骤a)反应后残留的六价铬还原；

c)使用pH调节剂将步骤b)得到的经还原的反应混合物调节至pH值为5.5-8.5，优选为6.5-7.5，析出Cr(OH)₃沉淀，分离得到Cr(OH)₃沉淀和滤液；以及

d)将步骤d)得到的Cr(OH)₃沉淀转化为氧化铬绿。

2.根据第1项所述的方法，其中步骤a)的反应进行0.5-6小时，优选0.5-1.5小时；和/或步骤a)的反应在0-12MPa、优选0.3-4MPa的表压压力下进行。

3.根据第1或2项所述的方法，其中步骤c)中pH调节剂为氢氧化钠、纯碱或其混合物。