[发明专利]一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法

说明书

本发明提供了一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法，包括以下步骤：步骤1，净化；步骤2，混合升温；步骤3，电解。该发明利用三室电解槽，采用阴离子、阳离子的双膜进行电解。电解所需的电流由氢氧燃料电池提供，电解产生的氧气与氢气则供给燃料电池作为燃料，整个电解过程为连续作业，运行成本低、生产能力大；得到的硫酸、氢氧化钠纯净无杂质，产品浓度更高；实现硫酸钠废液中有价成分的再利用，在处理废液的同时生产出优质的化工产品；且无任何废水、废气、废渣的排放，绿色环保；产生的氢气、氧气可直接用作燃料电池的燃料，而燃料电池又可以为电解室提供电能，实现了资源的高效利用，极大地节省了电解的成本。

技术领域

本发明涉及工业废液回收领域，特别涉及一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法。

背景技术

十水硫酸钠俗称芒硝，无水硫酸钠俗称元明粉，它们常被笼统地称为芒硝。元明粉广泛应用于化工、纺织、建材等领域。芒硝是一种矿产资源，也是许多工业产品如维生素C,人造丝,铬盐等生产过程的副产品，一般来说，对于该副产品的处理方式有两种，一种是直接排放，虽然硫酸钠废液不会对环境造成直接的污染，但是其仍会造成水体的富营养化，基于此目前世界上大部分国家已经限制了硫酸钠废液的排放；另一种处理方式是进行蒸发浓缩，该方式可以得到硫酸钠晶体，不过耗费的能源较大、成本较高，且得到的硫酸钠晶体应用价值本身不高。

除上述所说，硫酸钠废液的处理也困扰着许多化工、冶金企业，这是因为硫酸与氢氧化钠一直作为优良的浸出剂和沉淀剂受到广大化工、冶金企业的青睐，如镍矿的浸出与沉淀、镁矿的浸出与沉淀以及铀矿的提取等等，因而在企业的生产过程中难免会产生大量的硫酸钠废液，如不能有效地处理不仅造成环境的破坏而且还造成大量的资源浪费。

在电池回收领域，硫酸钠废液的处理也是一个棘手的问题，铅膏是铅蓄电池中极为重要的组成部分，而目前回收再生产铅膏通常是采用环保型的湿法脱硫—低温熔炼工艺，我国《再生铅准入条件》明确规定“对分选出的铅膏必须进行脱硫预处理或送硫化铅精矿冶炼厂合并处理，脱硫母液必须进行处理并回收副产品”，而处理废旧铅蓄电池常用的脱硫剂为碳酸钠，处理后会产生大量的硫酸钠废液。锂离子电池回收工艺中，为了使正极材料粉末分离，硫酸常用作浸出剂，氢氧化钠常用作沉淀剂，不可避免地产生大量硫酸钠废液，因而硫酸钠废液的资源化回收是一个大问题。

目前常用的处理硫酸钠废液的工艺主要有树脂吸附、膜分离和多级蒸发等等，中国专利文献CN105776466A公开了一种硫酸钠废水的净化方法，它是在设有三个反应槽的净化系统内连续进行，需要在反应槽中添加亚硫酸氢钙和氢氧化钙。中国专利文献CN106517626A公开了一种硫酸钠废水的处理工艺，该工艺通过蒸发浓缩、蒸发结晶和干燥等步骤将硫酸钠废液制成了可供出售的硫酸钠晶体。以上方法均可以实现硫酸钠的资源化回收，但是效率低、收益小。基于氯碱工艺中比较成熟的离子膜法电解技术，中国专利文献CN103060834A公开了一种电解硫酸钠的工艺流程，该方法通过连续作业可以实现硫酸钠废液再生成硫酸和氢氧化钠溶液，但是由于只采用单膜进行电解，产出来的硫酸品相不高，且电解时槽电压过大、能耗大，生产成本过高。

发明内容

本发明提供了一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法，其目的是为了提供一种高效、清洁且能实现资源循环的方式进行硫酸钠废液的电解回收。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法，包括以下步骤：

步骤1，净化：

将硫酸钠废液进行物理沉降和化学净化，除去溶液中的杂质，得到净化后的硫酸钠溶液；

步骤2，混合升温：

将步骤1得到的净化后的硫酸钠溶液在硫酸钠混合槽中加热升温，并与稀硫酸充分混合，通过硫酸钠晶体以及电解用水调节硫酸钠溶液的浓度；

步骤3，电解：