[发明专利]一种副产硫酸钠制备酸碱的方法

权利要求书

1.一种副产硫酸钠制备酸碱的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:去除硫酸钠溶液中的多余的金属离子；

S2：对所述步骤S1处理后的硫酸钠溶液进行冷冻结晶处理，结晶物为十水硫酸钠，结晶母液回用配制成硫酸钠溶液；

S3:将所述步骤S2结晶获得的十水硫酸钠作为电解槽阳极给料送入电解槽，电解槽进行电解，阴极连续制备出碱液，阳极制备出酸液；

S4:对阳极制备出的酸液进行扩散渗析分离处理，分离得到硫酸溶液和硫酸钠溶液，回收硫酸溶液，将分离出的硫酸钠溶液回用至电解槽阳极室循环使用。

2.根据权利要求1所述的副产硫酸钠制备酸碱的方法，其特征在于，

所述电解槽内阳极液中的硫酸钠的质量浓度为150-350g/L。

3.根据权利要求1所述的副产硫酸钠制备酸碱的方法，其特征在于，

所述步骤S1中，硫酸钠溶液为以副产的结晶析出的十水硫酸钠为给料与水配制而成，或副产的硫酸钠溶液，硫酸钠溶液的温度为35-60℃，质量浓度为150-350g/L。

4.根据权利要求1所述的副产硫酸钠制备酸碱的方法，其特征在于，

所述步骤S1的具体步骤包括如下：

S11：往硫酸钠溶液中加入氢氧化钠和碳酸钠初步除去硫酸钠溶液中的钙、镁离子；

S12：对硫酸钠溶液进行精密过滤，精密过滤后进行阳离子交换，对钙、镁以及其它金属离子的深度吸附处理；

S13：深度吸附处理后的硫酸钠溶液再次进行精密过滤。

5.根据权利要求4所述的副产硫酸钠制备酸碱的方法，其特征在于，

采用陶瓷膜过滤设备、PVDF超滤膜过滤设备或碟管膜过滤设备作为精密过滤设备，微孔径为0.1-0.5μm；

采用阳离子螯合树脂进行阳离子交换，吸附停留时间0.5-2.5h，吸附后硫酸钠溶液中的钙离子的质量浓度＜0.05mg/L，镁离子的质量浓度小于0.01mg/L。

6.根据权利要求1所述的副产硫酸钠制备酸碱的方法，其特征在于，

所述电解槽为隔膜电解槽，隔膜为全氟磺酸型阳离子交换膜；

所述电解槽中的阴、阳极电解液采用强制循环或高位槽自流循环的方式；

所述电解槽的阳极材料为钛基阳极，其中的析氧活性物质为石墨烯、铂、铱、钽复合涂层，涂层厚度为5.0-15μm，质量百分比分别为：

石墨烯：5-15％、铂：5-10％、铱40-60％、钽15-50％；

所述电解槽的阴极材料为镍基阴极，其中的析氢活性物质为铂、钌、亚氧化钛复合涂层，涂层厚度为5.0-15μm，质量百分比分别为：

铂：10-20％，钌：65-75％、亚氧化铁5-25％。

7.根据权利要求1所述的副产硫酸钠制备酸碱的方法，其特征在于，

阴极室的初始阴极液为超纯水或氢氧化钠溶液，当进料为超纯水时，出料为质量浓度为50-250g/L的氢氧化钠溶液；

阴极液位比阳极液位高0.5-5cm。

8.根据权利要求7所述的副产硫酸钠制备酸碱的方法，其特征在于，

所述电解槽的电解工作电流密度200-4000A/m²，电解液温度45-70℃。

9.根据权利要求1所述的副产硫酸钠制备酸碱的方法，其特征在于，

所述电解槽通过与扩散渗析装置相连进行在线回收硫酸溶液和硫酸钠溶液回用。

10.根据权利要求9所述的副产硫酸钠制备酸碱的方法，其特征在于，

所述扩散渗析装置采用芳香族聚醚类阴离子膜进行扩散渗析分离。