一种组合膜法精制硫氰酸盐的方法

一种组合膜法精制硫氰酸盐的方法

[0001]

技术领域

[0002] 本发明涉及一种基于组合膜技术的硫氰酸盐提纯精制方法。特别适用于精制从焦炉煤气脱硫废液中提盐得到的硫氰酸盐产品。属于化工产品提纯精制领域。

背景技术

[0003] 硫氰酸盐系列产品，包括硫氰酸钠、硫氰酸铵、硫氰酸钾等是一类重要的基础化工原料，广泛用于高分子抽丝溶剂、防霉抗菌产品、混凝土外加剂、以及农药、医药、染料等产品的生产制造领域，有着极大的市场需求。而从焦化企业的焦炉煤气脱硫废液中提取相应的硫氰酸盐产品日益成为该系列产品最主要的生产工艺，原有的采用氰化钠或者二硫化碳为原料的化学合成工艺将日益萎缩。国内有众多的相关技术报道。

[0004] 焦炉煤气脱硫废液本身是一种组成复杂的高盐、高污染体系，除了硫氰酸盐、硫代硫酸盐、硫酸盐、游离氨、游离碱、重金属离子、单质硫等无机物外，还含有残余催化剂、以及炼焦过程中产生的各类有机物质。无论采用哪一种现有的提纯工艺，提盐得到的硫氰酸盐产品都含有或多或少的各类杂质。既影响产品的纯度、外观等各项指标，也影响了下游用户的使用效果。因此，有必要开发出一种高效的硫氰酸盐提纯工艺，以提高焦炉煤气脱硫废液提盐产品的品质，满足各类用户对产品品质的需求。

发明内容

[0005] 本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种组合膜法精制硫氰酸盐的方法，它操作简单方便，条件温和，对工艺和设备没有特殊要求，通用性和适用性强。

[0006] 为解决上述问题，本发明采用如下技术方案:

本发明提供了一种组合膜法精制硫氰酸盐的方法，所述方法包括下列步骤:

1)、将经初步分离的待精制硫氰酸盐固体产品，配制成水溶液；水溶液中硫氰酸盐的重量浓度为30-60% ;溶液中各类二价阴离子盐的重量总含量控制在10%以内；

2)、将配置好的水溶液经过带有微滤膜的板框压滤机过滤；

3)、将经过微滤膜处理的溶液进行超滤处理；

4)、将经过超滤处理的溶液进行一级纳滤处理，经一级纳滤操作的透过溶液二价阴离子盐的重量总含量低于3000ppm ；

5)、将一级纳滤溶液再次经过二级纳滤处理，二级纳滤透过溶液的二价阴离子盐总重量浓度为300ppm以下；

6)、将二级纳滤的透过液 进行浓缩，晶体析出后过滤，得高品质的硫氰酸盐产品，纯度达99%以上。

[0007] 本发明方法中，优选地，对于步骤I)配制好的水溶液采用活性炭对其进行脱色。[0008] 本发明方法中，微滤膜为0.27微米微滤膜。

[0009] 本发明方法中，超滤处理的条件为:超滤膜采用中空纤维超滤膜或相同功能的其他超滤膜，温度5-45°C、压力为0.5-2.5bar、进水的pH值为4_12。

[0010] 本发明方法中，一级纳滤处理的条件为:温度5-45°C、压力为15_35bar、进水的pH值为4-12。

[0011] 进一步优选地，本发明方法中，一级纳滤处理的条件为:温度25-35°C、压力为20-30bar、进水的pH值为5_9 ;纳滤膜采用有机卷式复合纳滤膜。

[0012] 本发明方法中，二级纳滤处理的条件为:温度5_45°C、压力为15_35bar、进水的pH值为4-12。

[0013] 进一步优选地，本发明方法中，二级纳滤处理的条件为:温度25_35°C、压力为10-20bar、进水的pH值为5_9 ;纳滤膜采用有机卷式复合纳滤膜。

[0014] 本发明方法中，一级和二级纳滤浓缩水经过加热浓缩或者溶解固体硫氰酸盐增浓处理，再返回初始水溶液循环使用。

[0015] 本发明具有以下优点:

1、操作简单方便，条件温和，对工艺和设备没有特殊要求，通用性和适用性强。

[0016] 2、采用纯物理方法彻底去除悬浮颗粒、大分子、有色分子、二价阴离子盐等各种杂质，不引入新的杂质，不造成二次污染；所得硫氰酸盐产品品质优良。

[0017] 3、本工艺易于实现智能控制和自动化操作。 具体实施方式

[0018] 实施例1

1、某企业提供的硫 氰酸铵，外观为类白色，含量96.5%，其中硫酸铵含量2.3%。将500公斤该产品用500升的去离子水溶解，得到近无色的水溶液。经检测，该溶液中硫氰酸铵含量为48.5%，硫酸铵含量为1.1%。

[0019] 2、将上述溶液经过贴有0.27微米微滤膜的板框压滤机进行过滤，除去悬浮颗粒杂质。

[0020] 3、将上述透过液进一步用超滤膜处理，去除更细小的杂质颗粒和大分子溶解物。过滤液澄清透明，符合纳滤操作的进水标准。超滤处理的工艺条件为:超滤膜采用中空纤维超滤膜或相同功能的其他超滤膜，温度5-45°C、压力为0.5-2.5bar、进水的pH值为4_12。

[0021] 4、将经过超滤处理的溶液进行纳滤处理。纳滤处理的工艺条件为:温度5_45°C、压力为15-35bar、进水的pH值为4-12 ;优选的纳滤处理的工艺条件为:温度25_35°C、压力为20-30bar、进水的pH值为5_9 ;纳滤膜采用有机卷式复合纳滤膜。操作后得到纳滤透过液400公斤。经检测，透过液中硫氰酸铵含量为49.2%，硫酸铵为800ppm。纳滤操作有效地去除了溶液中的二价阴离子盐，同时溶液完全澄清透明，表明少量有色杂质同时去除。

[0022] 5、如对产品质量有更高的要求，可对上述透过液进行二级纳滤，二级纳滤的工艺条件与上述相同，优选的二级纳滤处理的工艺条件为:温度25-35°C、压力为10-20bar、进水的PH值为5-9 ;纳滤膜采用有机卷式复合纳滤膜。将200公斤一级纳滤透过液进行二级纳滤操作，得到二级纳滤透过液160公斤。

[0023] 6、将一级纳滤或二级纳滤的透过液进行浓缩，晶体析出后过滤，可得高品质的硫氰酸铵产品，纯度可达99%以上。浓缩一级纳滤透过液，所得硫氰酸铵中硫酸铵含量低于400ppm;浓缩二级纳滤透过液,所得硫氰酸铵中硫酸铵含量低于lOOppm。

[0024] 7、在本实施例中，典型的一级或二级纳滤浓缩液的组成为，硫氰酸铵50%，硫酸铵8%。取100公斤上述浓缩液，加热蒸去20公斤水，冷却后有硫酸铵晶体析出，过滤后得到约5公斤硫酸铵晶体和75公斤滤液。滤液组成如下:硫氰酸铵65%，硫酸铵4% ;加入20公斤去离子水稀释上述滤液，得到95公斤溶液，组成如下:硫氰酸铵51%，硫酸铵3%，可并入初始溶液重复上述操作流程2-6。

[0025] 8、也可采用其他方法处理纳滤浓缩液。100公斤相同的纳滤浓缩液，加入30公斤待处理的硫氰酸铵固体，加热至70°C，使固体全部溶解；冷却至室温后有硫酸铵晶体析出，经过滤后得到5公斤硫酸铵固体和125公斤滤液。滤液组成如下:硫氰酸铵64%，硫酸铵4% ;加入30公斤去离子水稀释上述滤液，得到95公斤溶液，组成如下:硫氰酸铵51%，硫酸铵3%，可并入初始溶液重复上述操作流程2-6。

[0026] 实施例2

1、某企业提供的硫氰酸铵，外观呈墨绿色，含量75%，其中硫酸铵含量20%，硫代硫酸铵含量3%。在500公斤该产品中加入200升去离子水，升温至70°C，使尽可能多的固体溶解。冷却至室温后，过滤，得到100公斤含硫酸铵和硫代硫酸铵的墨绿色晶体和600公斤墨绿色滤液。滤液中加入3公斤活性炭进行脱色操作，得到600公斤淡绿色滤液，经检测，组成如下，硫氰酸铵62%，硫酸铵4%，硫代硫酸铵2.5%。加入100公斤去离子水稀释上述滤液，得到700公斤溶液，组成如下:硫氰酸铵52%，硫酸铵3%，硫代硫酸铵2%。

[0027] 2、将上述溶液按实施例1的2-6条进行组合膜精制操作，可以得到去除二价阴离子盐的硫氰酸铵溶液或硫氰酸铵晶体，纳滤浓缩液可按照实施例1的7-8条进行回用操作。

[0028] 实施例3

1、某企业提供的硫氰酸钠，外观为类白色，含量95.7%，其中硫酸钠含量2.1%，硫代硫酸钠含量为0.9%。将500公斤该产品用500升的去离子水溶解，得到近无色的水溶液。经检测，该溶液中硫氰酸钠含量为48.0%，硫酸钠含量为1.1%，硫代硫酸钠含量为0.6%。

[0029] 2、将上述溶液按实施例1的2-6条进行组合膜精制操作，可以得到去除二价阴离子盐的硫氰酸钠溶液或硫氰酸钠晶体，纳滤浓缩液可按照实施例1的7-8条进行回用操作。

[0030] 实施例4

1、某企业提供的硫氰酸钠，外观呈墨绿色，含量60%，其中硫酸钠含量30%，硫代硫酸钠含量3%。在500公斤该产品中加入160升去离子水，升温至70°C，使尽可能多的固体溶解。冷却至室温后，过滤，得到140公斤含硫酸钠和硫代硫酸钠的墨绿色晶体和520公斤墨绿色滤液。滤液中加入3公斤活性炭进行脱色操作，得到520公斤淡绿色滤液。经检测，组成如下，硫氰酸钠55%，硫酸钠4%，硫代硫酸钠1.5%。

[0031] 2、将上述溶液按实施例1的2-6条进行组合膜精制操作，可以得到去除二价阴离子盐的硫氰酸钠溶液或硫氰酸钠晶体，纳滤浓缩液可按照实施例1的7-8条进行回用操作。

[0032] 最后应说明的是:显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域 的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。