本發(fā)明屬于有機物濕法還原軟錳礦的除雜技術(shù)領(lǐng)域,涉及糖蜜濕法還原軟錳礦中雜質(zhì)的去除方法,特別涉及一種同時去除用于濕法還原軟錳礦的糖蜜中氯和色素的方法。
背景技術(shù):
在以糖蜜濕法還原軟錳礦(二氧化猛)生產(chǎn)電解猛的過程中,錳的提取率可達到90%以上,但在工業(yè)試產(chǎn)過程發(fā)現(xiàn)存在提取液顏色深、陽極板腐蝕嚴(yán)重、電流效率低、廢液量大等一系列問題。原因之一是糖蜜中由于加工過程使用氯化物而導(dǎo)致其中無機鹽特別是氯的含量較高,以及甘蔗生長和制糖加工過程中逐步產(chǎn)生的一種混合色素。為了解決陽極板的腐蝕問題,CN102321803A公開了一種用于還原二氧化錳的廢糖蜜中去除氯離子的方法,其步驟包括:①廢糖蜜還原錳礦工藝的廢糖蜜稀釋、浸取錳礦、電解錳三個工藝節(jié)點都可作為去除氯離子的始點;②在廢糖蜜溶液中加水和硫酸,使廢糖蜜溶液的硫酸含量達到20~90%,同時加入1~5%的鹽析劑,獲得廢糖蜜混合溶液再進行加熱反應(yīng),反應(yīng)溫度60~150℃,反應(yīng)時間0.5~6小時,反應(yīng)壓力-0.9MPa~常壓,夾帶有氯化氫的水蒸汽通過換熱器冷卻進入儲罐,氯離子的去除率達到90%以上。這個方法由于使用負壓系統(tǒng),能耗較高,而且工業(yè)化真空脫氯設(shè)備的設(shè)計加工及防腐蝕也是一個很大的問題。孟丹公開了硫酸減壓蒸煮法除去氯離子的工藝,在糖蜜濃度500g/L,硫酸濃度42%,反應(yīng)時間2h,反應(yīng)溫度80℃,真空度為0.088MPa,氯離子的去除率可達到92.2%;華東理工大學(xué)碩士論文2013。此法與之前的專利一樣存在諸多不足。鄒曉勇等選用大孔陰離子樹脂對硫酸錳溶液中的氯離子進行了靜態(tài)和動態(tài)的吸附實驗研究,在pH=6.5~7.0,氯離子含量為1.53g/L的條件下,樹脂對氯離子有良好的吸附性能,氯的交換容量為20.3mg/g濕樹脂,吸附的氯離子可用0.5mol/L的稀硫酸解吸,解吸率可達97.4%;廣州化工,2011年39卷17期,63~64。這種方法存在著樹脂價格貴、使用壽命和再生問題。黃炳行等采用氯化亞銅沉淀法脫除錳電解液中的氯離子,當(dāng)反應(yīng)溫度為40℃,反應(yīng)時間30min,硫酸銅用量30g/L,鐵粉用量3g/L。在此條件下,氯離子的脫除率為60.8%;有色金屬冶煉部分,2013年第六期,11~113。此方法脫氯效果較差。CN103272410A公開了一種硫酸錳電解液中氯離子的循環(huán)脫除工藝,其特征在于:采用氫氧化亞銅作為脫氯劑,包括以下步驟:①除氯過程:向硫酸錳電解液中加入氫氧化亞銅和硫酸,控制溫度在30~50℃,攪拌,待電解液的pH為2時,且沉淀顯著變紅后,陳化10~30分鐘,壓濾除去氯化亞銅濾渣,得脫氯硫酸錳電解液,其中,所述氫氧化亞銅的量與電解液中氯含量質(zhì)量比為2.5~2.9:1,硫酸量與電解液中氯含量質(zhì)量比為1.4~1.5:1;②氫氧化亞銅再生過程:將上述步驟中所得氯化亞銅濾渣加水漿化后,利用氫氧化鈉溶液使其轉(zhuǎn)化再生為氫氧化亞銅后循環(huán)利用。該法預(yù)先使用氫氧化亞銅為原料,由于氫氧化亞銅極不穩(wěn)定,容易氧化為氫氧化銅,不利于工業(yè)化應(yīng)用。綜上所述,要降低糖蜜中的氯含量和色素,必須尋找一種成本低、去除效率好、易于工業(yè)實施的方法,才能實現(xiàn)加速糖蜜濕法還原軟錳礦的工業(yè)化生產(chǎn)進程。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的為了克服糖蜜濕法還原軟錳礦存在著色度深、氯離子濃度高、造成陽極板腐蝕、電流效率低、廢液處理難度大等不足,提供一種同時去除用于濕法還原軟錳礦的糖蜜中氯和色素的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是:1、采用堿性環(huán)境下自還原體系反應(yīng)、酸性環(huán)境下除氯和脫除色素的方法,實現(xiàn)同時除氯或降低色素的目的。2、將糖蜜和水混合,用堿性調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH至弱堿性,加入硫酸銅,在一定溫度下反應(yīng)一定時間,反應(yīng)結(jié)束后,加入酸性調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH至酸性,攪拌一定時間,再加入吸附劑,攪拌一定時間后過濾,測定其中氯離子的濃度、溶液色度,計算去除率和脫色率。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:一種同時去除用于濕法還原軟錳礦的糖蜜中氯和色素的方法,包括自還原體系反應(yīng)、除氯反應(yīng)、脫色工序,具體工藝步驟如下:將糖蜜和水混合,用堿性調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH=7.5~8.5,加入硫酸銅,在85~95℃溫度下反應(yīng)30~50min,加入酸性調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH=2~3,攪拌15~25min后,加入吸附劑,繼續(xù)攪拌15~25min,然后按常規(guī)方法過濾,測定其中氯離子的濃度、溶液色度,計算去除率和脫色率。以上所述的糖蜜為含氯量為:1~5%的甘蔗糖蜜。以上所述的糖蜜和水混合的重量配比為:糖蜜∶水=1∶4~9。以上所述的吸附劑為粉狀活性炭、活性白土、白土、硅藻土、改性膨潤土、膨潤土,用量為溶液總重量的3~7%。以上所述的硫酸銅重量用量為:1.8~3.5份。以上所述的堿性調(diào)節(jié)劑包括固體或液體的氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、氫氧化...