一种氨法脱硫废液生产的硫酸铵提纯方法
阅读说明：本技术 一种氨法脱硫废液生产的硫酸铵提纯方法 (Ammonium sulfate purification method for ammonia desulphurization waste liquid production ) 是由 张颂 余海涛 卢书春 范孝豆 于 2019-08-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种氨法脱硫废液生产的硫酸铵提纯方法,属于脱硫废液处理技术领域。本发明利用有机物和无机物的溶解极性问题以及硫化物之间的转换特性,使得焦化厂氨法脱硫废液提盐装置生产的粗硫酸铵产品得以回收处理和提纯等。使用本发明方法可以将废液中的硫化物转化成硫酸铵盐,且去除了反应不完全的硫化物等,并且从废液中将它们分离并提纯成产品；且本方法步骤简单,节约了能源,降低了生产成本,增加了经济效益。(The invention provides a method for purifying ammonium sulfate produced by ammonia desulphurization waste liquid, belonging to the technical field of desulphurization waste liquid treatment. The invention utilizes the problem of the solubility polarity of organic matters and inorganic matters and the conversion characteristic between sulfides, so that the crude ammonium sulfate product produced by the ammonia desulphurization waste liquid salt extraction device of the coke-oven plant can be recovered, treated, purified and the like. The method can convert the sulfide in the waste liquid into ammonium sulfate salt, remove the incompletely reacted sulfide and the like, and separate and purify the sulfide from the waste liquid into products; the method has simple steps, saves energy, reduces production cost and increases economic benefits.)
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种氨法脱硫废液生产的硫酸铵提纯方法。
背景技术
焦化厂氨法脱硫系统会产生富余脱硫废液，该脱硫废液中含有大量毒性高、腐蚀性强的硫氰酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐等无机盐以及硫磺、焦油和催化剂等数种杂质。脱硫废液具有成分复杂、浓度高、难降解、有毒有害等特点，是焦化废水中最难处理的部分。焦化企业技术人员及许多专家学者都在寻找脱硫废液无害化、资源化处理的方法。
从焦化氨法脱硫废液中提取硫氰酸铵、硫代硫酸铵和硫酸铵等盐产品，是资源化处理氨法脱硫废液切实可行的方法。目前许多焦化企业和环保企业分别采用蒸发浓缩结晶法、有机溶剂萃取法、硫酸氧化液碱转化法等方法从脱硫废液中制取硫氰酸盐、硫代硫酸盐、硫酸盐产品。
由于氨法脱硫废液中含有硫氰酸盐、硫代硫酸盐和硫酸盐等无机盐以及硫磺、焦油和催化剂等数种杂质，导致分离出的产品特别是硫酸铵产品含有杂质，纯度低，晶体容易变色，氮含量≤21％，不能满足下游厂商的品质需求。
发明内容
鉴于以上所述，本发明所要解决的技术问题是提供一种氨法脱硫废液生产的硫酸铵提纯方法。本发明使焦化厂氨法脱硫废液提盐装置生产的含有杂质，纯度低，晶体容易变色，氮含量≤21％的低纯度硫酸铵，利用硫酸氨与杂质在不同溶剂中溶解度不同的特性，制备高纯度硫酸铵产品，氮含量≥21％。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种氨法脱硫废液生产的硫酸铵提纯方法，包括以下步骤：
(1)向氨法脱硫废液中加入适量有机溶剂，搅拌震荡后制得水相-有机相两相，将两相进行分离，留取水相混合物A待用；
(2)使用希罗合克斯氧化法对步骤(1)所得的水相混合物A进行氧化处理得到氧化液B，氧化反应将氨法脱硫废液中的硫化物全部转化成硫酸铵；
(3)将步骤(2)氧化处理后的氧化液B注入蒸发浓缩器中进行加热蒸发浓缩，蒸发浓缩液经过降温结晶，得到固液两相物料，将固液两相物料分离，留取固相混合物C待用；
(4)向步骤(3)所得的固相混合物C中加入适量提纯剂进行再清洗提纯，经固液分离和干燥后得到高纯度硫酸铵产品。
在步骤(1)中，所述有机溶剂为甲醇溶剂、乙醇溶剂或丙酮溶剂。
在步骤(1)中，所述脱硫废液和有机溶剂的用量比为1：(0.5-1)。
在步骤(3)中，所述降温结晶的温度为60-75℃。
在步骤(4)中，所述提纯剂为甲醇溶剂或乙醇溶剂，所述固相混合物C和提纯剂的用量比为1：(0.2-0.5)。
在步骤(3)和步骤(4)中，所述固液两相物料分离的方法有抽滤法、压滤法、重力法或离心法。
在本方法的步骤(1)实施前，先使用过滤法去除氨法脱硫废液中的催化剂、硫磺等固体不溶物，然后对废液进行处理；本发明的步骤(1)先加入有机溶剂，其目的是为了将有机物和无机物先进行初步的分离，采用醇溶剂或者丙酮溶剂作为分离的有机溶剂是溶解有机物；步骤(2)中使用希罗合克斯氧化法目的是希罗合克斯氧化法将硫化物全部转化成硫酸铵，硫酸铵是唯一的一种产品；步骤(3)中进行降温结晶的原因是得到粗制的硫酸铵盐，利用其溶解度差采用结晶法进行清晰分离；步骤(4)中加入适量提纯剂进行再清洗提纯，目的是溶解残留的有机溶剂或硫氰酸铵等，得到更纯净的硫酸铵产品。
本发明的有益效果：本发明的方法利用硫酸铵与杂质在不同溶剂中溶解度不同的特性，制备高纯度的硫酸铵产品，使它们从废液中将它们分离并提纯，氮含量可以达到21％及以上，达到了下游厂商的品质需求；同时本方法步骤简单，节约了能源，降低了生产成本，增加了经济效益。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明一种氨法脱硫废液生产的硫酸铵提纯方法的流程图。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
图1为本发明一种氨法脱硫废液生产的硫酸铵提纯方法的流程图，如图所示的本发明一种氨法脱硫废液生产的硫酸铵提纯方法，包括以下步骤：
(1)向氨法脱硫废液中加入适量甲醇溶剂，搅拌震荡后制得水相-有机相两相，将两相进行分离，留取水相混合物A待用；
(2)使用希罗合克斯氧化法对步骤(1)所得的水相混合物A进行氧化处理得到氧化液B，氧化反应将氨法脱硫废液中的硫化物全部转化成硫酸铵；
(3)将步骤(2)氧化处理后的氧化液B注入蒸发浓缩器中进行加热蒸发浓缩，蒸发浓缩液经过降温结晶，得到固液两相物料，将固液两相物料抽滤分离，留取固相混合物C待用；
(4)向步骤(3)所得的固相混合物C中加入适量甲醇溶剂进行再清洗提纯，经固液抽滤分离和干燥处理后得到高纯度硫酸铵产品。
经检测，得到硫酸氨产品氮含量纯度为21.2％，产品颜色为白色，放置48 小时后产品无变色。
实施例2
图1为本发明一种氨法脱硫废液生产的硫酸铵提纯方法的流程图，如图所示的本发明一种氨法脱硫废液生产的硫酸铵提纯方法，包括以下步骤：
(1)向氨法脱硫废液中加入适量乙醇溶剂，搅拌震荡后制得水相-有机相两相，将两相进行分离，留取水相混合物A待用；
(2)使用希罗合克斯氧化法对步骤(1)所得的水相混合物A进行氧化处理得到氧化液B，氧化反应将氨法脱硫废液中的硫化物全部转化成硫酸铵；
(3)将步骤(2)氧化处理后的氧化液B注入蒸发浓缩器中进行加热蒸发浓缩，蒸发浓缩液经过降温结晶，得到固液两相物料，将固液两相物料抽滤分离，留取固相混合物C待用；
(4)向步骤(3)所得的固相混合物C中加入适量乙醇溶剂进行再清洗提纯，经固液抽滤分离和干燥处理后得到高纯度硫酸铵产品。
经检测，得到硫酸氨产品氮含量纯度为21.0％，产品颜色为白色，放置48 小时后产品无变色。
本发明中所用原料均为本领域生产中常用原料，均可从市场中得到，且对于生产结果不会产生影响；本发明中所采用的各种设备，均为本领域生产工艺中使用的常规设备，且各设备的操作、参数等均按照常规操作进行，并无特别之处。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。