[发明专利]一种脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法

说明书

技术领域

本发明属于工业制碱领域，具体涉及一种脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法。

背景技术

我国已是世界第一烧碱生产大国，烧碱业的迅速成长促进了相关工业的蓬勃发展，但是与世界发达国家的先进水平相比尚有一定差距，特别是离子膜制碱厂使用的离子交换膜寿命短。离子膜烧碱的主要成本之一是离子膜，不仅其本身价格昂贵，而且其正常与否直接决定生产过程的能耗及运行成本。原料盐 (卤) 水中的碘离子含量高低是影响离子膜寿命的重要因素之一。

近几年，国外各大离子膜生产厂家，例如美国的杜邦公司、日本的氯工程及旭化成公司陆续发现，离子膜制碱原料盐水中往往含有较多的碘离子及碘化物，电解时这些碘离子及碘化物在阳极液中会被氧化成IO₃^－，在膜中会被氧化成IO₄^－，盐水中的Ca²⁺、Mg²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺ 等金属离子本来就会降低离子膜的电流效率及电压，碘酸盐进入离子膜中的碱性环境，碘酸根即被氧化为高碘酸根，并与Ca²⁺、Mg²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺结合生成了不溶的高碘酸钙和高碘酸镁、高碘酸锶、高碘酸钡。即使Ca²⁺、Mg²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺的含量极低，膜中的高碘酸盐也可与其形成沉淀，沉积在离子膜上，降低离子膜的电流效率及电压，缩短离子膜的使用寿命。一般情况下卤(盐)水中的碘离子含量超过0.4mg/L时会加速对离子膜的影响，因此，在引进国外离子膜产品时厂家都提出了使用离子膜时要求碘含量低于0.2mg/L。

目前国内外开发出多种卤水脱碘技术，用于降低原料盐（卤）水的碘离子含量，进而可以减少阳极液中高碘酸根和碘酸根的含量，从而提高离子膜的寿命。目前使用的卤水脱碘技术主要有离子交换树脂法、空气吹出法和分子筛吸附法等几种技术，其中离子交换树脂法技术相对较成熟，除碘效果较好，但是其专用树脂相对价格较昂贵，运行成本较高，而且树脂再生过程会产生大量的再生废液，造成环境污染；空气吹出法操作简单，但是仅能除去介质中的高价碘离子，不能将碘含量降低到很低的浓度范围；分子筛吸附法除碘效果比较好，但是分子筛在水中结构不稳定，回收比较困难。因此，开发出一种操作简单、成本低，能够很好地脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法。

基于上述目的，本发明采用如下技术方案：一种脱除离子膜制碱原料盐水中痕量碘的方法，步骤为：

（1）检测原料盐水中的碘离子含量；

（2）在原料盐水中加入NaNO₂和Al₂O₃，NaNO₂与I^-的摩尔比为8.8×10⁴~9.8×10⁴：1，Al₂O₃与碘离子的摩尔比为1.3×10⁵ ~1.4×10⁵: 1，调节pH=1~4，磁力搅拌15~45 min后过滤，得滤液；

（3）将滤液置于活性炭层析柱内层析15~120min。

步骤（2）中NaNO₂与Al₂O₃的质量比为1：1。

步骤（2）中调节pH=1。

步骤（2）中使用盐酸调节pH。

步骤（3）所述活性炭为椰壳活性炭。

步骤（3）所述活性炭被使用后用0.05mol/L氢氧化钠进行处理后再循环使用。

在本发明提供的方法中，向盐水中加入Al₂O₃和NaNO₂后，在磁力搅拌作用下，Al₂O₃和NaNO₂可以将I^-处理成碘单质( I₂) 的形式，即: 2I^-- 2e = I₂，I₂易被吸附在颗粒活性炭上，通过活性炭吸附碘单质( I₂)，从而达到除碘的目的。