[发明专利]使用纳米过滤技术从工业工艺溶液回收硫氰酸钠

说明书

本申请是申请日为2004年10月26日、申请号为200480042634.8、发明名称为“使用纳米过滤技术从工业工艺溶液回收硫氰酸钠”的专利申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及通过膜基纳米过滤技术从工业工艺溶液回收硫氰酸钠的方法。更特别地，本发明涉及硫氰酸钠(NaSCN)与非所需化合物，特别地颜色和二价盐从含水工业工艺溶液由纳米过滤技术使用聚合物膜的分离。本发明还涉及在NaSCN用水渗透期间基本排出二价离子如硫酸盐，Fe，Ca的盐和其它有机化合物如β-磺基丙酸，β-磺基丙腈的方法。硫酸根离子是这些类型流出物中的通常成分。当这样的溶液直接使用时，硫酸根离子和其它赋予颜色的组分劣化纤维质量。

发明背景

可以参考美国专利No.5,858,240，Twardowski，Zbigniew，Ulanand Judith，Jan 12，1999，它描述了氯化钠从浓水溶液的脱除，其中氯化钠在其它化合物如硫酸钠排出的同时渗透，以提供具有多价离子的高浓度的通过物溶液。

可以参考美国专利No.4,702,805，Burkell and Warren，Oct.27，1987，它描述了结晶氯酸盐装置中电解质物流中硫酸盐浓度控制的改进方法，因此硫酸盐结晶出来。在根据美国专利No.4,702,805的结晶氯酸钠生产中，将氯酸钠从富含氯酸钠的液体结晶。脱除晶体以提供主要包括氯酸钠和氯化钠，以及其它组分的母液，该其它组分包括硫酸盐和二氯酸盐离子。将一部分母液冷却到一定温度以进行在与氯酸钠的混合物中作为硫酸钠的硫酸盐的结晶。脱除结晶的混合物和将获得的用过的母液循环到电解工艺。

可以参考在美国专利No.4,702,805中描述的方法，其中由于晶体中铬组分的不可预料包藏，从典型商业液体获得的硫酸盐和氯酸的结晶混合物可变黄色。变色不能通过采用液体洗涤分离的混合物而除去，其中结晶的硫酸盐和氯酸盐不溶。认识到铬在这样硫酸盐产物中的存在在此产物的随后利用中是有害的和因此，这表示对美国专利No.4,702,805中所述方法的限制。

可以参考美国专利No.4,636,376，Maloney and Carbaugh，Jan.13，1987，它公开了从含铬酸盐的水溶液脱除硫酸盐的方法而不基本脱除显著数量的铬酸盐。将pH为约2.0-约6.0的含铬酸盐和硫酸盐的氯酸盐溶液采用含钙材料在约40℃-95℃的温度下处理2-24小时的时间以形成含硫酸盐的沉淀物。沉淀物主要是钙芒硝，Na₂Ca(SO₄)₂。然而，钙离子的加入要求额外的支出和处理的努力和过量钙离子的脱除。已知钙离子可在阴极上形成不希望的沉积物，它增加电池的电阻和增加操作成本。通过离子交换树脂脱除钙离子。

可以参考美国专利No.4,415,677，它描述了硫酸根离子吸附的方法。典型地，有机阴离子交换树脂在大过量氯离子存在下具有对于硫酸根离子的低选择性。方法由如下操作组成：由大孔离子交换树脂从盐水脱除硫酸根离子，该树脂含有在容器中包含的聚合物锆含水氧化物。此方法具有许多缺点。由于效率低和要求大量昂贵的钙阳离子交换树脂用于携带锆含水氧化物吸附着，此方法不是经济的。此外，由锆含水氧化物加载的聚合物接触包含硫酸根离子的酸性盐水，由于酸诱导溶液导致吸附剂的损失。溶解性氧锆基离子在容器的下部作为氢氧化物沉淀和堵塞流路。

可以参考美国专利No.5,071,563，Shiga et al.，Dec.10，1991它描述了使用锆含水氧化物淤浆在酸性条件下硫酸根阴离子从盐水溶液的选择性吸附。可由采用碱的处理再生离子交换化合物。

可以参考日本专利Kokai No.04321514-A，Nov.11，1992，KanekaCorporation，它描述了使用氢氧化铈淤浆在酸性条件下硫酸根阴离子从盐水溶液的选择性吸附。可由采用碱的处理再生离子交换化合物。

可以参日本专利Kokai No.04338110-A，Kaneka Corporation，Nov.25，1992，它描述了使用钛含水氧化物淤浆在酸性条件下硫酸根阴离子从盐水溶液的选择性吸附。可由采用碱的处理再生离子交换化合物。

尝试脱除单价离子的这些和其它分离技术如吸附，离子交换等的主要缺点是这些体系不能选择性和经济地在单一步骤中从二价离子和有机化合物脱除单价离子。要求实质部分的市售阴离子交换树脂以吸附硫酸根离子。由于需要解吸硫酸根离子，树脂的再生相似地无效。