具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种脱色氯化钾溶液的制备方法，包括以下操作步骤：

氯化钾盐渣原料进行加热处理，得到氯化钾盐渣中间体；

将所述氯化钾盐渣中间体溶解于溶剂中，得到氯化钾溶液；

向所述氯化钾溶液中加入氧化剂；

向所述氯化钾溶液中添加吸附剂，分离吸附剂，得到脱色氯化钾溶液；

所述吸附剂包括活性炭和聚丙烯酰胺，所述活性炭采用硝酸活化处理。

本发明采用了聚丙烯酰胺和硝酸活化的活性炭作为吸附剂对氯化钾溶液进行处理，发明人意外发现，聚丙烯酰胺和硝酸活化的活性炭之间具有明显的协同作用，相对于单一组分，复合两种物质形成的吸附剂，能够在相同添加量的条件下表现出更优异的吸附性能，从而在提高氯化钾溶液中的有机色素及其他杂质的去除效率同时能够减少吸附剂的使用量，这使得本发明的脱色性能良好，生产工艺成本降低和使用简便，脱色效果稳定，适合大规模生产。

活性炭使用硝酸活化处理，以增大活性炭的比表面积，从而增大吸附效果。

在本发明的一些实施例中，所述吸附剂中，所述活性炭和所述聚丙烯酰胺的质量比为(9.5～9.9):(0.1～0.5)。

通过使用硝酸活化的活性炭和聚丙烯酰胺的使用相比于单独使用一种的吸附剂，其吸附脱色效果更好，对氯化钾溶液中细微颗粒杂质起到更强的絮凝粘合捕集作用，而且组合使用用量更低，溶液也更澄清。如果所述吸附剂中若聚丙烯酰胺的比率过高，会导致氯化钾溶液太过粘稠，而且产生的废渣过多，反而使本发明的脱色效果变差。所述吸附剂中，若活性炭的比率过高，即聚丙烯酰胺使用量过少，本发明的脱色效果不明显。

在本发明的一些实施例中，硝酸活化处理包括：

控制硝酸的PH值<3，将活性炭完全浸没于硝酸；

分离活性炭与硝酸，喷淋活性炭，干燥，得到硝酸活化的活性炭。

更优选地，控制硝酸的PH值<3，将活性炭完全浸没于硝酸，在75～85℃保温搅拌1h；

降温离心分离活性炭与硝酸，用纯水喷淋活性炭，干燥，得到硝酸活化的活性炭。

通过控制硝酸的PH值，保温搅拌，降温离心，喷淋清洗活性炭，获得比表面积更大以及孔径分布更均匀的活性炭。

在本发明的一些实施例中，加热处理之前或加热处理的同时，向氯化钾盐渣原料中加入碱性助剂，所述氯化钾盐渣原料和所述碱性助剂的质量比为 (9.0～9.5):(0.5～1.0)。

在本发明中，使用加热处理的方法将氯化钾盐渣原料中含有色度的有机物蒸出或者碳化聚合，而使用碱性助剂，可以促进碳酸酯聚合物等含碳有机物的碳化分解，提高后续操作中含碳有机物的清除效率，加快得到氯化钾盐渣中间体。

在本发明的一些实施例中，所述碱性助剂包括KOH和Ca(OH)₂中的一种或两种。

在优选的实施例中，所述碱性助剂选自氢氧化钾，有利于避免在后续操作中引入杂质元素。

在本发明的一些实施例中，所述加热处理的温度为120～200℃。

若加热处理的温度大于200℃，会产生大量的热量以及气体，威胁到实验设备的安全。而加热处理的温度低于120℃，加热处理分解氯化钾盐渣原料中的杂质有机物效果不明显。

更优选地，加热处理的温度控制在150～160℃范围内。

在本发明的一些实施例中，所述溶剂选自水，所述溶剂和氯化钾盐渣中间体的质量比为2:1～4:1。

更优选地，所述溶剂和氯化钾盐渣中间体的质量比为3:1～4:1。

在本发明的一些实施例中，所述氧化剂包括双氧水和/或次氯酸钠，以所述氯化钾溶液的总质量为100％计，所述氧化剂的添加量为2％～8％。

更优选地，以所述氯化钾溶液的总质量为100％计，所述氧化剂的添加量为 2％～5％。

使用双氧水或次氯酸钠作为本发明的氧化剂，双氧水以及次氯酸钠是较强的氧化剂，可以氧化处理因碳化分解和碳化聚合的有机物，提高脱色效果。

在本发明的一些实施例中，以所述氯化钾溶液的总质量为100％计，所述吸附剂的添加量为1％～3％。

更优选地，以所述氯化钾溶液的总质量为100％计，所述吸附剂的添加量为 1％～3％。

在本发明的一些实施例中，所述氯化钾盐渣原料包括氯化钾、含碳有机物和氟化钾。

所述含碳有机物包括碳酸酯聚合物。

由于所述氯化钾盐渣原料中包括有氟离子，在所述“向所述氯化钾溶液中添加吸附剂”之前，还包括：

向所述氯化钾溶液中加入钙盐，氟离子与钙离子结合沉淀。形成的沉淀可在后续分离所述吸附剂的操作中分离，从而有效减少所述氯化钾溶液中的杂质离子。

在本发明的一些实施例中，氯化钾盐渣中间体溶解于溶剂，向氯化钾溶液中加入氧化剂，以及氯化钾溶液中添加吸附剂，搅拌过滤去除吸附剂，其中，搅拌时间均为1～4h。

更优选地，搅拌时间均为1～2h。

以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。应理解，本发明不限于以下实施案例，方法如无特别说明均视为常规方法。材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。

实施例1

本实施例用于说明本发明公开的脱色氯化钾溶液的制备方法。

制备氯化钾溶液包括以下材料组分：

(1)氯化钾盐渣原料200g

(2)自来水800g

(3)双氧水50g

(4)吸附剂10g(吸附剂包括粉末活性炭与聚丙烯酰胺粉末，活性炭采用硝酸活化处理)

其制备方法包括以下步骤：

(1)按上述组分，取氯化钾盐渣原料置于马弗炉内设置150℃烘烤24h后取出，得到氯化钾盐渣中间体；

(2)按上述组分，向步骤(1)的氯化钾盐渣中间体中加入自来水，得到黑色浑浊的氯化钾溶液，搅拌至充分溶解；

(3)按上述组分，添加双氧水，搅拌1h；

(4)按上述组分，添加吸附剂，搅拌1h后，过滤，得到脱色氯化钾溶液，标记为S1。

实施例2

本实施例用于说明本发明公开的脱色氯化钾溶液的制备方法。

制备氯化钾溶液包括以下材料组分：

(1)氯化钾盐渣原料200g

(2)自来水800g

(3)次氯酸钠50g

(4)吸附剂10g(吸附剂包括粉末活性炭与聚丙烯酰胺粉末，活性炭采用硝酸活化处理)

其制备方法包括以下步骤：

(1)按上述组分，取氯化钾盐渣原料置于马弗炉内设置150℃烘烤24h后取出，得到氯化钾盐渣中间体；

(2)按上述组分，向步骤(1)中加入自来水，得到黑色浑浊的氯化钾溶液，搅拌至充分溶解；

(3)按上述组分，添加次氯酸钠，搅拌1h；

(4)按上述组分，添加吸附剂，搅拌1h后，过滤，得到脱色氯化钾溶液，标记为S2。

实施例3

本实施例用于说明本发明公开的脱色氯化钾溶液的制备方法。

制备氯化钾溶液包括以下材料组分：

(1)氯化钾盐渣原料200g

(2)自来水800g

(3)双氧水50g

(4)吸附剂10g(吸附剂包括粉末活性炭与聚丙烯酰胺粉末，活性炭采用硝酸活化处理)

其制备方法包括以下步骤：

(1)按上述组分，取氯化钾盐渣原料置于马弗炉内设置160℃烘烤24h后取出，得到氯化钾盐渣中间体；

(2)按上述组分，向步骤(1)中加入自来水，得到黑色浑浊的氯化钾溶液，搅拌至充分溶解；

(3)按上述组分，添加双氧水，搅拌1h；

(4)按上述组分，添加吸附剂，搅拌1h后，过滤，得到脱色氯化钾溶液，标记为S3。

实施例4

本实施例用于说明本发明公开的脱色氯化钾溶液的制备方法。

制备氯化钾溶液包括以下材料组分：

(1)氯化钾盐渣原料200g

(2)自来水800g

(3)双氧水20g

(4)吸附剂10g(吸附剂包括粉末活性炭与聚丙烯酰胺粉末，活性炭采用硝酸活化处理)

其制备方法包括以下步骤：

(1)按上述组分，取氯化钾盐渣原料置于马弗炉内设置150℃烘烤24h后取出，得到氯化钾盐渣中间体；

(2)按上述组分，向步骤(1)中加入自来水，得到黑色浑浊的氯化钾溶液，搅拌至充分溶解；

(3)按上述组分，添加双氧水，搅拌1h；

(4)按上述组分，添加吸附剂，搅拌1h后，过滤，得到脱色氯化钾溶液，标记为S4。

实施例5

本实施例用于说明本发明公开的脱色氯化钾溶液的制备方法。

制备氯化钾溶液包括以下材料组分：

(1)氯化钾盐渣原料200g

(2)自来水800g

(3)双氧水50g

(4)吸附剂20g(吸附剂包括粉末活性炭与聚丙烯酰胺粉末，活性炭采用硝酸活化处理)

其制备方法包括以下步骤：

(1)按上述组分，取氯化钾盐渣原料置于马弗炉内设置150℃烘烤24h后取出，得到氯化钾盐渣中间体；

(2)按上述组分，向步骤(1)中加入自来水，得到黑色浑浊的氯化钾溶液，搅拌至充分溶解；

(3)按上述组分，添加双氧水，搅拌1h；

(4)按上述组分，添加吸附剂，搅拌1h后，过滤，得到脱色氯化钾溶液，标记为S5。

实施例6

本实施例用于说明本发明公开的脱色氯化钾溶液的制备方法。

制备氯化钾溶液包括以下材料组分：

(1)氯化钾盐渣原料200g

(2)自来水800g

(3)双氧水50g

(4)吸附剂20g(吸附剂包括粉末活性炭与聚丙烯酰胺粉末，活性炭采用硝酸活化处理)

其制备方法包括以下步骤：

(1)按上述组分，取氯化钾盐渣原料置于马弗炉内设置150℃烘烤24h后取出，得到氯化钾盐渣中间体；

(2)按上述组分，向步骤(1)中加入自来水，得到黑色浑浊的氯化钾溶液，搅拌至充分溶解；

(3)按上述组分，添加双氧水，搅拌2h；

(4)按上述组分，添加吸附剂，搅拌2h后，过滤，得到脱色氯化钾溶液，标记为S6。

实施例7

本实施例用于说明本发明公开的脱色氯化钾溶液的制备方法。

制备氯化钾溶液包括以下材料组分：

(1)氯化钾盐渣原料200g

(2)氢氧化钾10g

(2)自来水800g

(3)双氧水50g

(4)吸附剂10g(吸附剂包括粉末活性炭与聚丙烯酰胺粉末，活性炭采用硝酸活化处理)

其制备方法包括以下步骤：

(1)按上述组分，氯化钾盐渣原料加入氢氧化钾混合，将混合物置于马弗炉内设置150℃烘烤24h后取出，得到氯化钾盐渣中间体；

(2)按上述组分，向步骤(1)的氯化钾盐渣中间体中加入自来水，得到黑色浑浊的氯化钾溶液，搅拌至充分溶解；

(3)按上述组分，添加双氧水，搅拌1h；

(4)按上述组分，添加吸附剂，搅拌1h后，过滤，得到脱色氯化钾溶液，标记为S7。

实施例8

本实施例用于说明本发明公开的脱色氯化钾溶液的制备方法。

制备氯化钾溶液包括以下材料组分：

(1)氯化钾盐渣原料200g

(2)无水氯化钙20g

(3)自来水800g

(4)双氧水50g

(5)吸附剂10g(吸附剂包括粉末活性炭与聚丙烯酰胺粉末，活性炭采用硝酸活化处理)

其制备方法包括以下步骤：

(1)按上述组分，将氯化钾盐渣原料置于马弗炉内设置150℃烘烤24h后取出，得到氯化钾盐渣中间体；

(2)按上述组分，向步骤(1)的氯化钾盐渣中间体中加入自来水，得到黑色浑浊的氯化钾溶液，搅拌至充分溶解；

(3)向氯化钾溶液中加入氯化钙，搅拌1h；

(4)按上述组分，添加双氧水，搅拌1h；

(5)按上述组分，添加吸附剂，搅拌1h后，过滤，得到脱色氯化钾溶液，标记为S8。

对比例1

本实施例用于对比说明本发明公开的脱色氯化钾溶液的制备方法。

对比制备氯化钾溶液包括以下材料组分：

(1)氯化钾盐渣原料200g

(2)自来水800g

(3)双氧水50g

(4)吸附剂(粉末活性炭，活性炭采用硝酸活化处理)10g

其制备方法包括以下步骤：

(1)按上述组分，取氯化钾盐渣原料于马弗炉内设置150℃烘烤24h后取出，得到氯化钾盐渣中间体；

(2)按上述组分，向步骤(1)中加入自来水，得到黑色浑浊的氯化钾溶液，搅拌至充分溶解；

(3)按上述组分，添加双氧水，搅拌1h；

(4)按上述组分，添加吸附剂，搅拌1h后，过滤，得到对比的氯化钾溶液，标记为D1。

对比例2

本实施例用于对比说明本发明公开的脱色氯化钾溶液的制备方法。

对比制备氯化钾溶液包括以下材料组分：

(1)氯化钾盐渣原料200g

(2)自来水800g

(3)双氧水50g

(4)吸附剂(聚丙烯酰胺)10g

其制备方法包括以下步骤：

(1)按上述组分，取氯化钾盐渣原料于马弗炉内设置150℃烘烤24h后取出，得到氯化钾盐渣中间体；

(2)按上述组分，向步骤(1)中加入自来水，得到黑色浑浊的氯化钾溶液，搅拌至充分溶解；

(3)按上述组分，添加双氧水，搅拌1h；

(4)按上述组分，添加吸附剂，搅拌1h后，过滤，得到对比的氯化钾溶液，标记为D2。

对比例3

本实施例用于对比说明本发明公开的脱色氯化钾溶液的制备方法。

对比制备氯化钾溶液包括以下材料组分：

(1)氯化钾盐渣原料200g

(2)自来水800g

(3)双氧水50g

(4)吸附剂10g(吸附剂包括粉末活性炭与聚丙烯酰胺粉末，活性炭未采用硝酸活化处理)

其制备方法包括以下步骤：

(1)按上述组分，取氯化钾盐渣原料于马弗炉内设置150℃烘烤24h后取出，得到氯化钾盐渣中间体；

(2)按上述组分，向步骤(1)中加入自来水，得到黑色浑浊的氯化钾溶液，搅拌至充分溶解；

(3)按上述组分，添加双氧水，搅拌1h；

(4)按上述组分，添加吸附剂，搅拌1h后，过滤，得到对比的氯化钾溶液,标记为D3。

性能评价

比色测试

分别取氯化钾溶液S1～S8以及对比的氯化钾溶液D1～D3与标准样品比色管进行比色，采用化学滴定法检测氯化钾溶液中的氟离子含量。

测试的结果如表1所示。

表1

由表1可知，相比于对比例D1-D3，实施例S1-S8得到的氯化钾溶液的透明度更高，说明采用聚丙烯酰胺复合硝酸活化的活性炭作为吸附剂，其脱色效果更好，能够更加有效地去除氯化钾溶液中的色素或其他有机杂质。

对比实施例7和实施例1的测试结果可知，在加热处理的过程中加入碱性助剂，能够有效促进氯化钾盐渣原料中有机杂质的分解，进而降低了脱色后氯化钾溶液中的杂质含量。

对比实施例8和实施例1的测试结果可知，在氯化钾溶液中加入钙盐能够促进其中氟离子的沉淀，有效降低氯化钾溶液中杂质离子含量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。