[发明专利]一种臭氧去除氯碱盐水中微量碘的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氯碱盐水中碘的去除方法，主要是采用化学氧化和气体吹除的方法。

背景技术

由于离子膜制碱的特殊性，盐水一直没有外排，使得杂质离子不断富集而超过离子膜的承受能力。近年来，特别是碘离子的富集对离子膜的影响受到了极大关注，因盐水中所含的碘离子在电解过程中会生成分子量极大的Na₃H₂IO₆、Ba₃H₄(IO₆)₂，将会堵塞离子膜通道，阻碍钠离子通过，降低电流效率，使离子膜寿命缩短。而离子膜价格昂贵，如频繁更换离子膜，对工厂的利益是极为不利的。因此，去除盐水中的碘是最直接和经济有效的措施。

目前，国内外对盐水中碘离子的去除研究工作，由于缺乏理论基础，去除碘的技术研究尚未成熟，距工业化应用还有一段距离。目前盐水除碘方法有以下几种：

1）空气吹出法

首先，卤水中的碘离子与氧化剂反应生成单质碘；由于碘容易形成蒸气（蒸汽压较高），因此将含单质碘的卤水从塔上喷下，卤水会与底部吹入的空气形成逆流，碘就会被吹出。此法是较早的传统方法，适合高浓度含碘液。

如中国专利CN101935847A提供的“用于电解法生产烧碱的盐水中微量碘的脱除方法”，该法利用碘还原剂将水相中高价碘还原成碘单质，再利用空气、氮气、氧气、二氧化碳气体等吹除碘。该法操作简便，但仅能除去介质中的高价碘离子，不能将介质中的碘控制到很低的浓度范围。同时加入的还原剂硫酸亚铁等会引入新的杂质，另外需额外通入空气等吹除生成的碘，增加设备投入。与该法相比，本专利应用臭氧同时作为氧化剂和鼓泡剂。由于电解前的盐水及电解后稀释的淡盐水中碘主要以低价碘离子的形式存在，故本专利以臭氧氧化的方法能更有效地去除卤水中的碘，同时可简化设备，提高效率，避免杂质引入。

2）离子交换法

在碘的富集和提取过程中，普遍都采用强碱性阴离子树脂，其原因是此类树脂化学稳定性高，耐热耐碱，且能很好的吸附I₃^-。离子交换法的优点是具有强的选择吸附性，适于低浓度碘溶液。但离子交换树脂易受杂质离子的影响，抗干扰能力差，易中毒，不适宜重复使用，导致在工业上的应用受到限制

3）吸附剂吸附法

首先向卤水中加入无机酸调整溶液的pH为2.0～4.0，再加入氧化剂使碘氧化，含单质碘的溶液通过吸附剂吸附。目前报道的用于吸附碘的吸附剂有：硅藻土、高岭土、分子筛、活性炭纤维，较多使用的是活性炭吸附，已有研究证明多数活性炭都有较好的碘吸附效果。很多通过改良的复合吸附剂的出现，提高了吸附效率。

如中国专利CN101209409“一种载银高分子衍生碳除碘吸附剂的制备和应用”，以及中国专利CN102284274A“一种改性蒙脱土吸附剂制备及去除微痕量碘的应用”等提供了通过制作改性吸附剂除去介质中碘的方法。该类方法着重于改性吸附剂的制作。载银高分子衍生碳除碘吸附剂主要适用于有机介质除碘，改性蒙脱土吸附剂适用于水相中微量及痕量碘的去除。由于可溶性银盐易形成沉淀，故蒙脱土吸附剂在离子膜电解方面的应用受到一定局限。此外，银盐成本高，不适于大规模工业化应用。与该类方法相比，本专利提供了一种较好的用于离子膜电解卤水中碘的去除方法且避免高成本原料的应用。

又如中国专利CN103305863A“一种离子膜烧碱水深度除碘方法”，该法向卤水中加入还原剂，将卤水中的碘还原成I^-，再加入氧化剂将碘离子氧化为碘单质，最后用吸附剂吸附去除碘。该法优点在于能深度有效地去除卤水中的碘。但该法中还原剂及氧化剂的配比不易控制，易引入新杂质，且去除不易。另外该法需经过搅拌、调节pH、过滤等多个步骤，操作相对繁琐。与该法相比，本专利使用臭氧鼓泡，在保证除碘效果的基础上，大大简化除碘步骤且可避免引入杂质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种臭氧去除氯碱盐水中碘的方法，该法简便易行，去除效果明显。可将盐水中碘含量有效降低到一定浓度，满足离子膜电解的要求。

本发明实现其目的的技术方案如下：

一种臭氧去除氯碱盐水中微量碘的方法，包括以下步骤：

1）利用臭氧发生机以净化空气或者氧气制备臭氧；

2）通过条件控制，将通入电解槽前盐水或通入电解槽后的循环淡盐水中的碘氧化成碘单质；

3）利用过量的臭氧及空气吹除生成的碘单质；