[发明专利]一种从含锌废水中提取锌盐的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及工业生产废水的处理领域，具体涉及一种从含锌废水中提取锌盐的工艺。

背景技术

锌是一种在地球上储量较为丰富的重金属资源。我国锌矿资源储量居世界第二位，锌资源被广泛应用于现代工业生产中，如冶炼、制药及食品行业之中。锌是人体健康不可缺少的元素，广泛存在于人体肌肉及骨骼中，但含量甚微，如果超量就会发生严重后果。含锌废水的排放对人体健康和工农业活动具有严重危害，具有持久性、毒性大、污染严重等特点，一旦进入环境后不能被生物降解，大多数参与食物链循环，最终在生物体内积累，破坏生物体正常生理代谢活动，危害人体健康。

氰乙基苯胺类有机物是一种重要的染料中间体，锌盐是这类染料中间体生产中常用的催化剂。这些锌盐若随废水排除，将会造成水体重金属污染。目前，这类含锌废水的处理方法一般是加碱或硫化物等将锌离子从溶液中沉淀出来，然后作为固废处理。但这样会造成资源的浪费，且存在固废难处理的问题。

N-氰乙基-N-苄基苯胺是一种重要有机中间体，广泛用于染料和农药的合成。它是由N-氰乙基苯胺与氯化苄缩合得到。其中，N-氰乙基苯胺由苯胺和丙烯腈在酸性条件下，以氯化锌作催化剂，反应制得。

N-氰乙基-N-羟乙基苯胺是一种重要有机中间体，其常用生产工艺为：N-氰乙基苯胺与环氧乙烷缩合制得。N-氰乙基苯胺的合成方法如上。

N-乙基-N-氰乙基苯胺是一种重要有机中间体，主要用于合成偶氮分散染料，其常用生产工艺为：N-乙基苯胺与丙烯腈以氯化锌为催化剂的条件下，缩合制得。N-乙基苯胺由苯胺与乙醇以氯化磷为催化剂，在酸性条件下反应生成。

发明内容

本发明公开了一种从氰乙基苯胺类有机物生产废水中提取锌盐的工艺。以N-氰乙基-N-苄基苯胺废水、N-氰乙基-N-羟乙基苯胺废水、N-乙基-N-氰乙基苯胺废水组成的混合废水为原料，利用废水中的有机物相互作用生成不溶物来去除有机污染物；同时回收溶液中的锌。实现污水资源化处理。

一种从含锌废水中提取锌盐的工艺，包括如下步骤：

(1)将N-氰乙基-N-苄基苯胺废水、N-氰乙基-N-羟乙基苯胺废水和N-乙基-N-氰乙基苯胺废水混合，调节混合废水至碱性，加吸附剂搅拌反应后过滤得到滤液Ⅰ和滤渣Ⅰ；

(2)将滤渣Ⅰ与酸性溶液混合，并将得到的混合液调节至酸性，再经过滤后得到滤液Ⅱ和滤渣Ⅱ；

(3)将滤液Ⅱ与氨水混合，并调节至碱性，过滤后得到滤液Ⅲ和滤渣Ⅲ，滤液Ⅲ经处理后得到锌盐。

本发明中所采用的N-氰乙基-N-苄基苯胺废水、N-氰乙基-N-羟乙基苯胺废水和N-乙基-N-氰乙基苯胺废水组成的混合废水中锌盐的质量百分含量为0.01～15％(以废水质量为基准)。

作为优选，步骤(1)中，所述的N-氰乙基-N-苄基苯胺废水为碱性，N-氰乙基-N-羟乙基苯胺废水为中性，N-乙基-N-氰乙基苯胺废水为酸性。

通过将上述三种废水混合处理，不仅减少了中和耗费酸碱的量，而且在碱性环境中，有机物发生缩合反应，生成不溶性化合物析出；同时锌盐全部转化为沉淀。通过过滤-分离，得到锌盐沉淀和不溶性有机缩合物。滤液中残留了少量有机物和其他杂质，含盐量8～17％(以滤液的质量为基准)，可以与下一批废水混合调节废水的pH，直到有机物达到一定含量后集中处理；或者简单处理后进行浓缩回收无机盐。

作为优选，步骤(1)中，所述的N-氰乙基-N-苄基苯胺废水、N-氰乙基-N-羟乙基苯胺废水和N-乙基-N-氰乙基苯胺废水的体积比为1:1:1。当上述三中废水按体积比1:1:1混合时，产生的沉淀最多，得到的滤液含杂质最少、处理简单。

氢氧化锌为两性化合物，碱性条件性生成锌酸盐，酸性条件下生成锌盐。氢氧化锌与酸和碱反应的方程式如下：

Zn(OH)₂+2HCl＝ZnCl₂+2H₂O

Zn(OH)₂+2NaOH＝Na₂ZnO₂+2H₂O

作为优选，步骤(1)中，通过加入固体氢氧化钠、氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液来调节混合废水的pH值至8～9。只有将混合废水的pH值控制在该较窄的范围内，才能保证废水中锌盐的去除完全。