[发明专利]一种硫酸钡和碳酸钾混合溶液的分离方法

说明书

本发明公开了一种硫酸钡和碳酸钾混合溶液的分离方法，将硫酸钾废液除掉机械杂质；在硫酸钾废液中加入表面活性剂，开启搅拌并升温至40～80℃后，缓慢加入碳酸钡，同时启动循环泵，将反应液输送至水磨机将生成的硫酸钡颗粒磨碎后再循环至反应器，每小时循环量为反应液体积，将反应液经离心机离心分离使固液分离，分别得到粗硫酸钡颗粒和碳酸钾溶液；粗硫酸钡颗粒经板框压滤机过滤，滤饼经清水洗涤至洗涤水接近中性、干燥、过300目的筛子，得到硫酸钡产品；碳酸钾溶液经过三效真空蒸发器蒸发至碳酸钾浓度为300～500g/L，再经冷却结晶、离心分离及干燥，得到碳酸钾产品。本发明的有益效果是处理硫酸钾废液成本低，不会造成二次污染。

技术领域

本发明属于硫酸钡和碳酸钾制备技术领域，涉及一种硫酸钡和碳酸钾混合溶液的分离方法。

背景技术

硫酸钾废水是工业生产中常见的、产生量很大的一类废水，主要来源有煤焦油中提取酚的过程、湿法冶金行业、电镀行业以及其它行业(如氢氧化镍生产)等，如果直接排放，则硫酸钾渗入地下长期积累，会造成土地盐碱化，并使地下水源中硫酸根离子含量逐步增加，因此，这种含硫酸钾废水不能直接排放。目前，含硫酸钾废水的几种主要处理方法：

(1)纳滤-反渗透膜法，中国专利CN102491452A采用纳滤-反渗透组合膜法将废水中的硫酸钾浓缩，再经多效蒸发-结晶得到无水硫酸钾，该法的缺点是设备投资和运行费用较高，经济上不合算。

(2)直接蒸发-结晶法，中国专利CN 101003411A采用蒸发浓缩、结晶的方法，将废水中的硫酸钾分离出来，达到处理废水的目的，该法的确定是蒸发浓度需要消耗大量的能量。

(3)电解法，中国专利CN 102241448A采用电解法将废水中的硫酸钾电解反应产生硫酸和氢氧化钾，该法存在废水预处理要求高、处理复杂，得到的硫酸和氢氧化钾产品质量不高、需要消耗大量的电能等缺点。

(4)沉淀法，该法主要是加入沉淀剂如氯化钡、氯化钙将硫酸根沉淀下来。该法虽然将硫酸根沉淀下来，但带入了氯离子，同时产生的沉淀难以处理。

(5)利用硫酸钾生产氟硅酸钾法，中国专利CN 102020281A利用废水中的硫酸钾与硅氟酸反应生产硅氟酸钾和硫酸，该法将硫酸钾进行了综合回收，达到了废弃物资源化的目的，但是该法的处理过程中产生了大量的稀酸废水，处理较困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硫酸钡和碳酸钾混合溶液的分离方法，解决了现有技术处理硫酸钾废液成本高，会造成二次污染的问题。

本发明所采用的技术方案是按照以下步骤进行：

步骤1：将硫酸钾废液采用板框压滤机进行过滤处理，除掉废液中的机械杂质；

步骤2：在硫酸钾废液中加入表面活性剂，开启搅拌并升温至40～80℃后，缓慢加入碳酸钡，同时启动循环泵，将反应液输送至水磨机将生成的硫酸钡颗粒磨碎后再循环至反应器，每小时循环量为反应液体积，待碳酸钡加完后再反应60～120min后，将反应液经离心机离心分离使固液分离，分别得到粗硫酸钡颗粒和碳酸钾溶液；

步骤3：将步骤2得到的粗硫酸钡颗粒加入到浓度为0.5～3mol/L的稀硫酸中洗涤30～90min后，再经板框压滤机过滤，滤饼经清水洗涤至洗涤水接近中性、干燥、过300目的筛子，得到硫酸钡产品；

步骤4：将步骤2得到的碳酸钾溶液经过三效真空蒸发器蒸发至碳酸钾浓度为300～500g/L，再经冷却结晶、离心分离及干燥，得到碳酸钾产品。

进一步，所述步骤1中，硫酸钾废液包括湿法冶金含硫酸钾废水、电镀污泥处理过程中产生含硫酸钾或氢氧化镍生产过程中产生的硫酸钾废水。

进一步，所述步骤2中表面活性剂为阴离子表面活性剂或阴离子和非离子复合表面活性剂，其用量为占硫酸钾废液质量百分比为1～5‰。