[发明专利]一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺

权利要求书

1.一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：对烧碱后含有硫酸根的盐水进行离子吸附反应，在其内部加入氢氧化锆固体，并缓慢滴加盐酸；

步骤2：对步骤1中的反应物进行固液分离处理，分离出的液体即为不含硫酸根的盐水，可进行回收继续供烧碱电解使用，固体则为[ZrO(OH)]₂SO₄；

步骤3：对步骤2中的[ZrO(OH)]₂SO₄固体作脱附处理，添加氢氧化钠和水，生成反应物；

步骤4：对步骤3中的反应物进行固液分离处理，分离出的固体为氢氧化锆，，液体为硫酸钠溶液；

步骤5：对硫酸钠溶液作蒸发处理，制成多种产品回收利用。

2.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤1中的离子吸附反应化学方程式为：

2ZrO(OH)₂+NaSO₄+2HCL→[ZrO(OH)]₂SO₄+2NaCl+2H₂O。

3.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤1中进行离子吸附反应时，盐水中氯化钠浓度、硫酸根浓度、反应温度和反应时间等对硫酸根的去除率影响较小，故以上数值的变化可忽略不计，但初始PH值对硫酸根去除率影响较大，当初始PH值为2-4时，氢氧化锆在吸附硫酸根的过程中会消耗氢离子，导致其浓度降低，不利于反应向吸附方向进行，影响吸附效果，当初始PH值小于1时，氢氧化锆会与酸发生中和反应溶解，导致氢氧化锆流失，故在添加盐酸时需将溶液的初始PH值控制在1-2之间。

4.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤1中当初始PH值小于1时，会发生如下化学反应：

ZrO(OH)₂+2HCL→ZrOCL2+2H₂O

ZrO(OH)₂+4HCL→ZrCL4+3H₂O

从而导致氢氧化锆流失。

5.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤2中固液分离可通过将反应物置入固液分离器中，经过其内部的滤袋过滤完成，分离精度取决于滤袋精度。

6.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤3中脱附处理的化学反应的方程式为：

[ZrO(OH)]₂SO₄+2NaOH→2ZrO(OH)₂+Na₂SO₄。

7.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤4中的固液分离处理同样可采用固液分离器完成，且分离出的氢氧化锆固体可作为滤饼循环使用。

8.根据权利要求1所述的一种循环式零排放盐水系统除硫酸根工艺，其特征在于：所述步骤5中硫酸钠溶液蒸发后可得到硫酸钠颗粒，密封存放即为元明粉；若将元明粉长期置于空气中吸收水分，可生成十水合硫酸钠，又名芒硝，可用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆等物品；若蒸发时加热温度超过241℃时，硫酸钠会转变成六方型结晶，可作为后处理干燥剂使用。