[发明专利]一种从柠檬酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硝酸钠的生产方法，尤其涉及一种从柠檬酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠的方法，更具体是涉及一种由硝酸铋溶液与柠檬酸、碳酸钠溶液反应制备柠檬酸铋生产过程中产生的废液回收试剂级硝酸钠的方法。

背景技术

硝酸钠是一种无色透明结晶、白色颗粒或粉末，无臭，味成微苦，在潮湿空气中略吸湿，易溶于水，微溶于乙醇、甲醇和甘油。硝酸钠的熔点306.8℃，加热到380℃时，分解为亚硝酸钠和氧气。硝酸钠是一种强氧化剂，也是一种重要的化工原料和分析试剂，主要用于制造玻璃、染料、药物、火药以及食品保藏，也用于土壤、化肥分析等。

目前，国内外硝酸钠的生产方法归纳起来主要有：中和法、吸收法、复分解法等。中和法采用硝酸和纯碱为原料，操作简单，但成本昂贵，工业上很少采用；吸收法采用纯碱溶液吸收硝酸尾气中的氮氧化物而得，此法利用废气，资源综合利用，可以减少环境污染，为国内外普遍采用，但需依托硝酸厂而建；复分解法有硝酸钙-硫酸钠复分解法、硝酸铵-碳酸氢钠复分解法、硼酸钠-硝酸复分解法等，其中以硝酸钙-硫酸钠复分解法得到较为广泛应用，此法生产成本低，但常含有较高的硫酸根和钙离子等杂质，产品纯度低。

柠檬酸铋是一种医药原料，是合成胃黏膜保护药柠檬酸铋钾(或称为枸橼酸铋钾)的主要原料，其生产方法一般由硝酸铋溶液与柠檬酸、碳酸钠溶液进行反应而得。在柠檬酸铋的生产过程中，每公斤产品约产生2.5升废液，该废液为酸性，pH值约为2.0-2.5，主要含有大约200-220g/L的硝酸钠，此外，废液中一般还含有少量反应剩余的柠檬酸、亚硝酸钠以及Bi、Pb、Cu等重金属离子杂质。如果将这种废液直接排放，不仅污染水源，破环生态环境，而且会造成资源浪费。

发明内容

为解决以上存在的问题，本发明的目的是提供一种从柠檬酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠的方法。

为实现以上目的，本发明的从柠檬酸铋生产废液中回收试剂级硝酸钠的方法，依次包括如下步骤：

(1)将收集到的柠檬酸铋生产过程中产生的废液，取样检测每升废液中亚硝酸钠的含量；

(2)亚硝酸钠的除去：取一定量的废液，计算其中亚硝酸钠的总量，将废液加热浓缩至热溶液比重1.15-1.20，加入硝酸铵，搅拌溶解后加热至微沸，并保持微沸和慢速搅拌2小时以上，硝酸铵的量以与废液中亚硝酸钠的量等摩尔比计算并过量5-8％加入；

(3)柠檬酸的除去：在步骤(2)处理过的废液中边搅拌边加入氢氧化钙至废液pH值为7-8，煮沸15分钟以上，趁热过滤得到清液；

(4)重金属离子的除去：将步骤(3)得到的滤液，边搅拌边加入碳酸钠至溶液pH≥11，加热煮沸15分钟以上，在60-80℃保温静置2小时以上，过滤得到清液；

(5)硝酸钠浓缩结晶：将步骤(4)得到的滤液，用硝酸调节其pH为4-6，然后加热浓缩至热溶液比重为1.45-1.50，将浓缩液冷却至室温充分析晶，取结晶离心分离，湿品经干燥，得到硝酸钠产品。

为使硝酸钠获得更好的收得率，上述步骤(5)冷却结晶过程得到的母液和离心过程得到的母液，再经步骤(4)和(5)进行处理。

为了使氢氧化钙在废液中更好分散，上述步骤(3)的氢氧化钙用纯水调成乳液后再加入废液中。

由于重金属离子形成的碳酸盐或碱式碳酸盐大多呈絮状沉淀，为了使沉淀更好凝聚，过滤更加彻底，上述步骤(4)的溶液煮沸后，加入适量的活性炭再保温静置。

为了更好除去步骤(4)中过量的碳酸根和使产品的酸碱度符合要求，上述步骤(5)中，滤液的pH值优选4.5-5.5。

上述步骤(5)的干燥温度为60-80℃，干燥时间为5-6小时。

为了确定步骤(3)加入的过量Ca(OH)₂中钙离子的除去是否彻底，上述步骤(4)在加入碳酸钠后，取溶液约50ml过滤，向滤液加入重量百分浓度为10％的碳酸钠溶液5ml，摇匀观察，如滤液保持清亮，则开始加热煮沸；如滤液呈混浊，则向溶液继续加入碳酸钠。

为避免引入其他杂质，上述步骤(2)加入的硝酸铵、步骤(3)加入的氢氧化钙、步骤(4)加入的碳酸钠和步骤(5)加入的硝酸应为分析纯。