[发明专利]一种采用光催化流化床脱除含氯硫酸溶液中氯离子的方法

说明书

本发明公开了一种采用光催化流化床脱除含氯硫酸溶液中氯离子的方法，所述方法包括光催化流化床脱氯工序、深度脱氯工序、石灰乳吸收工序、氢氧化钠溶液吸收工序，具体地，含氯硫酸溶液送光催化流化床脱氯工序，在紫外线的作用下，实现高效光催化，得到富氯气体和脱氯硫酸溶液；富氯气体送石灰乳吸收工序，吸收大部分氯气，得到漂白粉产品，剩余的部分含氯气体送氢氧化钠溶液吸收工序；脱氯硫酸溶液送深度脱氯工序，在添加剂的作用下，得到合格硫酸溶液，产生的微氯气体送氢氧化钠溶液吸收工序；含氯气体和微氯气体经过氢氧化钠溶液的吸收，得到漂白液产品，剩余的无害尾气排空。本方法具有流程短，能耗低，环境友好等优点。

技术领域

本发明属于冶金、化工、环保领域，特别涉及一种采用光催化流化床脱除含氯硫酸溶液中氯离子的方法。

背景技术

在工业生产中含氯硫酸溶液是一种常见的溶液体系，广泛存在于冶金化工行业，尤其是有色金属的湿法冶金领域，以湿法炼锌为例，电解液中的氯离子浓度过高，会严重加剧系统设备的腐蚀，降低阳极板使用寿命，增加生产成本，溢出的含氯酸雾进入空气中严重影响生产环境。因此，研究开发从硫酸溶液体系中脱除氯离子的技术具有重要的生产和环保价值。

湿法炼锌电解液中的氯离子要求低于100mg/L，但是随着硫化锌精矿的大量消耗，含氯高的低品位氧化锌精矿、氧化锌烟尘、锌浮渣等原料，加入到冶金流程中，导致电解液中氯离子的浓度大幅度上升，高达700～900mg/L，短时间甚至超过2000mg/L。高浓度的氯离子将急剧降低系统设备的使用寿命。为了脱除含氯硫酸溶液中的氯离子，研究人员进行了大量的研究与技术开发。中国专利CN200710035354.X公开了一种铜渣除氯的方法，生成氯化亚铜沉淀，除去硫酸锌溶液中的氯。此方法成本相对低廉，但是会产生含氯铜渣，需要进一步的处理，而且铜渣的活性一般较低，使用前需要活化。中国专利CN201710701509.2公开了一种采用氧化铋脱氯的方法，将氧化铋加入到浸出液中，得到氯氧化铋沉淀，从而实现氯离子的脱除。但是操作过程中需要蒸汽加热，能耗较高，而且引入铋盐、增加除杂压力，产生的含氯尾渣仍需要处理。中国专利CN201310013252.3公开了一种采用萃取脱除氯离子的方法，用三烷基叔胺、正辛醇和260#磺化煤油组成萃取有机相脱除氯离子，得到符合要求的电解液。该工艺的缺点是萃取时会产生乳化问题，使得电解液电流效率下降，需使用活性炭对有机物进行吸附，增加企业活性炭再生能耗。中国专利CN200910042770.1公开了一种离子交换的方法脱除电解液中的氯离子。该方法具有流程短，操作简便，运行成本低等优点，但吸附后的树脂再生需耗费大量的水，且再生液处理难度大，增加企业成本。中国专利CN201710230663.6公开了一种臭氧氧化除氯的方法，采用臭氧发生器制备臭氧，将臭氧通入电解液中氧化脱除氯离子。该方法简单容易操作，但是未充分反应的臭氧如果得不到合理的吸收与利用，将会污染车间工作环境和大气。中国专利CN201610392863.7公开了一种三维电极电吸附去除硫酸体系氯离子的方法，采用活性炭颗粒作为阳极，并控制1.0V＜阳极极化电位≤1.5V，采用电吸附的方法脱除氯离子。该方法设备简单，没有引入新的化学试剂，活性炭价格也较低廉。但是存在活性炭吸附量比较低的问题，需要大量的活性炭，而且活性炭的再生同样增加操作流程复杂性及成本。

综上所述，现有的脱除含氯硫酸溶液中氯离子的方法存在各种各样的问题。化学沉淀法使用较为广泛，但是会引入新的化学试剂，并产生含氯固废，带来新的问题。臭氧氧化工艺虽然不产生固废，但是残余的臭氧将带来新的污染。离子交换存在水膨胀的问题。电吸附存在吸收量低的问题。因此，通过工艺技术创新，开发高效的脱除含氯硫酸溶液中氯离子的方法具有重要意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出了一种采用流化床电极脱除含氯硫酸溶液中氯离子的方法。本方法具有流程短，能耗低，环境友好等优点。

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：