[发明专利]一种利用酸性废水联产白炭黑和无机盐的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种染料单体或染料中间体生产过程中产生的酸性废水的处理技术，具体涉及一种利用酸性废水联产白炭黑和无机盐的方法。

背景技术

染料单体及染料中间体取代基中带有氨基、磺酸基、硝基、卤素等基团，而这些基团的工业生产过程中需要使用大量的酸(如硫酸、硝酸、氯磺酸等)，从而产生了大量难以直接利用的酸性废水。目前大多生产企业都是先采用石灰或者电石渣等中和沉淀的方式对酸性废水进行处理，再压滤出沉淀含有硫酸钙的污渣。

然而，由于污渣中含有一些有毒有害物质，已经被国家列为危险固废。对硫酸钙渣的无毒无害化处理，存在投资大，成本高，技术难度大等问题。在硫酸钙渣暂存堆置过程中，随着时间的推移，污渣中的有毒有害物质可能侵蚀地表，威胁地下水和江河湖海，严重破坏生态环境系统。因而目前一般最常用的手段是在固废填埋场中将污渣填埋，然而对于企业来讲填埋的成本也是非常高。

近来，国内有不少文献或者专利报道，将酸性废水与氨水中和，制取硫酸铵，用于氮肥使用，尽管其应用性能满足农业要求，但其生态安全性尚无法准确评估，存在一定的安全隐患。而且合格的硫酸铵的量已经趋于饱和，目前中国或者世界的农业已经不能消耗完合格的硫酸铵，不太可能去使用这种工业回收制取的硫酸铵。

随着我国工业化进程的加快，工业污渣的产生量将不断增长，而环境保护的要求日趋严格，为兼顾经济发展和环境保护，应改变传统的末端治理方式，着重推动循环清洁生产工艺，不仅要做到生产过程中节能减排，还应尽可能的重复利用资源，使染料单体或染料中间体生产过程中产生的酸性废水实现资源化利用、降低处置成本、促进循环经济的发展、保护自然生态，成为当下研究的重点。

发明内容

本发明提供了一种利用酸性废水联产白炭黑和无机盐的方法，该方法解决了现有技术对酸性废水处理成本高、难以实现资源化再利用的问题。

一种利用酸性废水联产白炭黑和无机盐的方法，包括：

对酸性废水作除杂处理后，加入到硅酸钠溶液中进行中和反应，反应完成后过滤，将滤渣干燥得到白炭黑，将滤液浓缩干燥后得到无机盐(以下简称方法一)；

或者：

向硅酸钠溶液中加入酸性废水进行中和反应，反应完成后过滤，将滤渣干燥得到白炭黑，对滤液作除杂处理后浓缩干燥得到无机盐(以下简称方法二)；

所述酸性废水是为磺化废酸，酯化废酸，酸性偶合废酸，混酸硝化废酸，酸性水解废酸以及溴化废酸中的至少一种。

理论上，在染料单体或染料中间体生产过程中需要用到酸的生产步骤产生的酸性废水，均可用于本发明中。

如未作特殊说明，本发明中，所述磺化废酸是指磺化反应(采用的磺化剂如硫酸、氯磺酸等)产生的废酸，所述酯化废酸是指酯化反应产生的废酸，所述酸性偶合废酸是指酸性偶合反应产生的废酸，所述混酸硝化废酸是指采用混酸作为硝化试剂进行硝化反应产生的废酸，所述酸性水解废酸是指酸性水解反应产生的废酸，所述溴化废酸是指溴化反应产生的废酸。

本发明利用酸性废水替代硫酸用于制备白炭黑和无机盐，不仅降低了酸性废水的处理成本，实现了酸性废水的资源化再利用，而且生产获得的白炭黑和无机盐纯度高，能直接使用。

如未作特殊说明，本发明中所述无机盐是硫酸钠、氯化钠、硝酸钠和溴化钠中的至少一种，可能含少量杂质，但无机盐含量均大于98％。

作为优选，所述硅酸钠溶液的制备方法为：将硅酸钠投至溶解锅中，加水，采用0.6-1.0Mpa、165℃蒸汽加热溶解，溶解后用暗流式压滤机过滤除去碱渣，回收硅酸钠溶液，待用。

作为优选，方法一中，所述除杂处理包括：

(1)对所述酸性废水作氧化处理，得氧化酸性废水；

氧化处理是为了将酸性废水中分子量较大的有机物降解成小分子化合物，便于后续采用吸附脱色处理去除。

作为进一步优选，所述氧化处理为：向所述酸性废水中投入氧化剂，在20-50℃下氧化0.5-2.0小时；

作为进一步优选，所述氧化剂为双氧水、次氯酸钠、臭氧、二氧化氯和Fenton试剂中的至少一种；并且，按质量分数计，所述氧化剂的添加量为酸性废水量的0.02％-1.0％。

(2)对所述氧化酸性废水作吸附脱色处理，得脱色酸性废水；

作为进一步优选，所述吸附脱色处理为：向所述氧化酸性废水中投入活性炭，于20-50℃下脱色0.5-2.0小时；

按质量分数计，所述活性炭的添加量为酸性废水量的0.05％-2.0％。