專利名稱：一種氧化鋁廢堿液中堿的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開一種氧化鋁廢堿液中堿的回收方法，具體地說(shuō)是涉及 一種采用新型低溫膜蒸餾技術(shù)用于氧化鋁廢堿液中堿回收的方法，屬 于工業(yè)水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的低濃度廢堿液，這些廢堿液難處 理、回收困難，直接排放對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了巨大的危害。如何處理氧化鋁 生產(chǎn)過(guò)程中的低濃度廢堿液，成為目前我國(guó)氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)面臨的亟 待解決的問(wèn)題。
膜蒸餾是一種采用疏水微孔膜，以膜兩側(cè)蒸汽壓力差為傳質(zhì)驅(qū)動(dòng) 力的膜分離過(guò)程。當(dāng)不同溫度的水溶液被疏水微孔膜分開時(shí)，由于膜 的疏水性，膜兩側(cè)的水溶液均不能透過(guò)膜孔進(jìn)入另一例，但由于熱側(cè) 水溶液與膜界面的水蒸汽壓高于冷側(cè)，水蒸汽就會(huì)透過(guò)膜孔從熱側(cè)進(jìn) 入冷側(cè)而冷凝，成為滲出水。濃水留在熱側(cè)形成滲余水。
膜蒸餾是上世紀(jì)60年代針對(duì)海水淡化提出的膜分離過(guò)程，與常 規(guī)的壓力驅(qū)動(dòng)膜分離過(guò)程(反滲透、納濾等)相比，膜蒸餾具有以下 優(yōu)點(diǎn)(1)膜蒸餾過(guò)程幾乎是在常壓下進(jìn)行，設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便; (2)在非揮發(fā)性溶質(zhì)水溶液的膜蒸餾過(guò)程中，只有水蒸汽能透過(guò)膜孔，所以蒸餾液十分純凈；(3)可以處理極高濃度的水溶液，是目 前唯一能從溶液中直接分離出結(jié)晶產(chǎn)物的膜過(guò)程；(4)無(wú)需把溶液 加熱到沸點(diǎn)，只需膜兩側(cè)維持適當(dāng)?shù)臏夭?，該過(guò)程就可以進(jìn)行，有可 能利用太陽(yáng)能、地?zé)?、工廠的余熱和溫?zé)岬墓I(yè)廢水等廉價(jià)能源(吳 庸烈，膜科學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)展，膜科學(xué)與技術(shù)，2003， 23(4): 67-80; 馬潤(rùn)宇，膜蒸餾技術(shù)的回顧與展望，天津城市建設(shè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，
9(2): 100-105;)。
本發(fā)明將膜蒸餾本身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及氧化鋁廢堿液含有余溫得這 一特點(diǎn)有效的結(jié)合在一起，克服了膜蒸餾本身的熱能耗，成功解決了 廢堿液處理的難題，實(shí)現(xiàn)了氧化鋁廢液中堿的回收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種采用新型低溫膜蒸餾技術(shù)回收氧化 鋁廢液中堿的方法，該方法可在常壓的條件下，將低濃度的廢堿液不 斷濃縮，回收廢堿液中的堿，并獲得高品質(zhì)的滲出水，可回用于工業(yè) 生產(chǎn)。
現(xiàn)以直接接觸式膜蒸餾來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的主要技術(shù)特點(diǎn)在常壓條
件下，控制熱側(cè)溫度40。C-7(TC，冷側(cè)溫度10°C-30°C，使新型疏水膜 兩側(cè)維持1(TC-6(TC的溫差，低濃度廢堿液中的水分以水蒸氣的形勢(shì) 透過(guò)微孔膜，使得低濃度廢堿液不斷濃縮，直至可回用的液堿濃度。


附圖為本發(fā)明所述裝置的流程圖(以直接接觸式膜蒸熘為例，組 件為中空纖維型)。圖中l(wèi)-料液槽；2-中空纖維膜組件；3-產(chǎn)水槽； 4-恒溫水浴；5-冷卻裝置；6-磁力泵；7-溫度計(jì)；8-電導(dǎo)率監(jiān)視儀。
如附圖l所示，流程分為兩個(gè)循環(huán)。首先，低濃度廢堿液從料液
槽1通過(guò)磁力泵6進(jìn)入恒溫水浴4加熱后進(jìn)入中空纖維膜組件2的內(nèi)
側(cè)，后流入料液槽，如此循環(huán)濃縮。同時(shí)冷側(cè)純水從產(chǎn)水槽經(jīng)磁力泵
6進(jìn)入冷卻裝置后進(jìn)入中空纖維膜組件的外側(cè)，后攜帶從料液側(cè)滲透
過(guò)的冷凝蒸汽回到產(chǎn)水槽，形成另一個(gè)循環(huán)。膜組件熱側(cè)和冷側(cè)的進(jìn) 出口裝有溫度計(jì)，記錄溫度變化。
應(yīng)用實(shí)例
下面例舉三個(gè)實(shí)例具體說(shuō)明本發(fā)明的效果，但本發(fā)明的權(quán) 力要求范圍并非局限于此。
實(shí)例1:以山東鋁業(yè)的廢堿液為例，廢堿液中堿的含量為
16.9g/L(以NaOH計(jì))?？刂茻醾?cè)溫度50°C ，冷側(cè)溫度25°C ， 通過(guò)膜蒸餾濃縮8倍后，熱側(cè)堿的濃度可達(dá)135.2g/L(以NaOH 計(jì)),此時(shí)冷側(cè)膜蒸餾產(chǎn)水的電導(dǎo)率為4.5pS/cm。
實(shí)例2:以山東鋁業(yè)的廢堿液為例，廢堿液中堿的含量為 16.9g/L(以NaOH計(jì))?？刂茻醾?cè)溫度5(TC，冷側(cè)溫度25'C， 通過(guò)膜蒸餾濃縮IO倍后，熱側(cè)堿的濃度可達(dá)169g/L(以NaOH 計(jì)),此時(shí)膜蒸餾產(chǎn)水的電導(dǎo)率為4.8)iS/cm。實(shí)例3:以山東鋁業(yè)的廢堿液為例，廢堿液中堿的含量為
16.9g/L(以NaOH計(jì))。控制熱側(cè)溫度60°C ，冷側(cè)溫度30°C ， 通過(guò)膜蒸餾濃縮IO倍后，熱側(cè)堿的濃度可達(dá)169g/L(以NaOH 計(jì))。此時(shí)冷側(cè)膜蒸餾產(chǎn)水的電導(dǎo)率為4.2pS/cm。
權(quán)利要求
1、一種氧化鋁廢堿液中堿的回收方法。其特征在于采用新型低溫膜蒸餾技術(shù)不斷濃縮提取低濃度氧化鋁廢堿液中的堿。
2、 如權(quán)力要求1所述的新型低溫膜蒸餾技術(shù)回收低濃度氧化鋁 廢堿液中的堿，其特征在于利用疏水微孔膜兩側(cè)的溫差，在常壓低溫 的條件下，使低濃度廢堿液中的水分以水蒸氣的形勢(shì)透過(guò)微孔膜，形 成滲余水，即高品質(zhì)的純水。在膜濃縮側(cè)使低濃度廢堿液不斷濃縮獲 得高濃度可回用的液堿。
3、 如權(quán)力要求1所述的低濃度廢堿液，其特征在于氧化鋁生產(chǎn) 工藝中產(chǎn)生的低濃度的、不可直接回用的廢堿液。
4、 如權(quán)力要求1所述的新型膜蒸餾技術(shù)，其特征在于膜蒸餾的 操作方式可采用直接接觸式、氣隙式、減壓式以及氣流吹掃式。
5、 如權(quán)力要求2所述的疏水微孔膜，其特征在于可采用平板、 中空或巻式微孔膜，膜材質(zhì)為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯，膜 孔徑為0.1(im-0.5|am。
6、 如權(quán)力要求2所述的常壓低溫，其特征在于膜蒸餾濃縮氧化 鋁廢堿液的操作溫度40°C-70°C 。
全文摘要
本發(fā)明提出一種采用新型低溫膜蒸餾技術(shù)回收氧化鋁廢堿液中堿的方法。該方法主要利用氧化鋁廢液的余溫，使疏水膜兩側(cè)保持一定的溫差，廢堿液中的水分以水蒸氣的形勢(shì)透過(guò)微孔膜，形成滲余水，即高品質(zhì)的純水。在膜濃縮側(cè)使低濃度廢堿液不斷濃縮獲得高濃度可回用的液堿。該方法在常壓、低溫下進(jìn)行，具有操作簡(jiǎn)單，節(jié)能降耗的特點(diǎn)，有效的利用了氧化鋁廢液中的廢熱資源，在實(shí)現(xiàn)堿回收的同時(shí)獲得了高品質(zhì)的工業(yè)純水，可回用于工業(yè)生產(chǎn)，成功的解決了氧化鋁廢液處理難達(dá)標(biāo)、堿不能回用的難題，具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C01D1/28GK101468811SQ20071030436
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日
發(fā)明者丹 曲, 欒兆坤, 軍 王, 賈智萍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心