[发明专利]一种萘醌残液的电解综合利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种萘醌残液的综合处理利用方法，尤其涉及通过电解同步实现甲萘醌残液的氧化和还原从而能够对其加以综合利用的方法。

背景技术

2-甲基-1,4萘醌(2-MNQ)又称维生素K₃(VK₃),由于其具有抗出血活性,因此被广泛的用作医药和饲料添加剂，同时又是合成水溶性、稳定型VK₃及其他维生素的基本原料。2-MNQ的合成方法随原料不同而工艺各异，其中以2-甲基萘(2MN)为原料的化学氧化法由于原料价廉易得，工艺过程简单，而被广泛采用。但该工艺采用CrO₃或Na₂Cr₂O₇为氧化剂，生产过程中产生大量含Cr⁶⁺和Cr³⁺的废液(即残液)，同时含有酸、甲基萘、甲萘醌及其衍生物等，其后处理是一直困扰和限制2-MNQ工业化生产的主要问题，如不加以利用不仅会造成资源的极大浪费，还有可能带来严重环境污染。

目前主要维生素K₃生产企业几乎全部采用维生素K₃-碱式硫酸铬联产的方式解决残液问题，即生产维生素K₃过程中产生的残液用于制造碱式硫酸铬，这种方法的优点是可完全回收残液中的铬，有利于降低生产成本同时避免环境污染。但同时由于残液中含有大量成分复杂的有机物杂质始终不能得到有效的去除，从而导致碱式硫酸铬产品质量受到较大影响。

郑州大学论文“铬循环电解氧化法合成2-甲基-1，4萘醌的中试研究”(精细石油化工，2003，9月第5期)一文提供了一种新的思路，以2-甲基萘为原料，Cr⁶⁺为氧化剂，采用Cr循环电解氧化合成2-甲基-1，4萘醌(2-MNQ)，即萘醌残液经过电解，Cr⁶⁺达到要求浓度后又返回萘醌生产线使用，从而实现铬循环利用。此方法的优点是铬始终在萘醌生产流程内循环使用，有利于降低带损提高萘醌收率，但缺点也同样明显，由于电解电流效率较低，导致能耗较大，增加了生产成本，不利于生产应用。

电解法生产金属铬属于湿法冶金，方法是将铬酐和硫酸按一定比例溶于水中制成电解液，六价铬离子在电解液中依靠电能转化成金属铬沉积在阴极板上制得的。由于没有使用火法冶金，也不用铝/硅热法还原，使得产品中有害杂质含量极低，可达99.99％。由于纯度高，被广泛应用于靶材生产中。高纯铬金属靶材是现代电子和IT行业最重要的镀膜材料之一，使用高纯靶材镀膜的产品非常多，如半导体、液晶显示器、硬盘驱动器、低反射率玻璃等。高纯电解铬片也是特种冶金领域的优秀原料，用来生产焊剂和焊丝，以其优良的特性代替铝热法金属铬。

发明内容

作为各种广泛且细致的研究和实验的结果，本发明的发明人已经发现，采用电解循环槽对萘醌残液进行电解处理，不仅能够将处理后的残液返回萘醌生产线，而且能够得到高质量的金属铬粉。基于这种发现，完成了本发明。

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种萘醌残液的电解综合利用方法，该方法包括将萘醌残液过滤，将滤液分为两部分，一部分滤液加入硫酸，并加入水稀释配制成阳极液后加入电解槽的阳极循环槽，另一部分滤液加入硼酸、酰胺类化合物、羧酸盐配制成阴极液后加入电解槽的阴极循环槽，将阴、阳极液升温至一定温度后启动电解槽循环泵，阴、阳极液分别进入对应的阴、阳极室循环，并给电解槽的阴、阳极板通直流电，电解一定时间后阳极液中的Cr³⁺被氧化为Cr⁶⁺，Cr⁶⁺含量增加，将电解后的阳极液返回萘醌生产线使用；阴极液中Cr³⁺被还原为单质铬，并沉积在阴极板上，将阴极板上沉淀的单质铬回收，用去离子水洗涤，干燥粉碎后得到金属铬粉；所述萘醌残液铬含量以Na₂Cr₂O₇计为0.6-0.9mol/L，酸值以H₂SO₄计为2.0-2.8mol/L。

优选的是，所述过滤采用孔径为10-50um滤布。