CN113753865A - 一种以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，涉及化学品回收技术领域。本发明提供的以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，包括以下步骤：(1)将亚硒酸锌次品与水混合，加入氢氧化钠调节溶液pH＝11.5‑13.5，搅拌、过滤分离得到滤液和滤饼；(2)往滤液中加入二氧化硒，再将滤液加热至90‑125℃蒸发至原体积的50‑60％后，停止加热，降温后过滤收集固体物质，烘干得到所述亚硒酸钠。本发明技术方案通过直接在亚硒酸锌次品中加碱即可得到氢氧化锌沉淀及亚硒酸钠溶液，亚硒酸钠溶液经过蒸发、过滤等操作得到亚硒酸钠产品，制备的氢氧化锌、亚硒酸钠产品的收率较高，原料利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及化学品回收技术领域，特别涉及一种以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法。
背景技术
亚硒酸锌(ZnSeO3)为白色晶体，不溶于水，能溶于酸，其作为脱色剂与着色剂广泛应用于玻璃及陶瓷等领域，在加工及使用过程中会产生一定量的次品。亚硒酸钠(Na2SeO3)为无色晶体，在空气中稳定，溶于水，不溶液乙醇。
硒及其化合物有剧毒，但痕量硒却是人体必需的营养元素。Na2SeO3是畜禽补硒的重要产品之一，可作为饲料添加剂使用。并且，Na2SeO3还是生物碱及细菌学试剂，也可用作玻璃脱色剂。中国专利CN102060274 A公开了一种以单质硒为原料，在氢氧化钠水溶液中通入高压氧气进行氧化生产亚硒酸钠的工艺，其主要包括以下步骤：1、通过磨机将单质硒磨成硒粉；2、在高压反应釜中配制氢氧化钠水溶液；3、将硒粉投入反应釜中；4、通入高压氧气恒温恒压氧化；5、加入适量的吸附剂；6、压滤、加热蒸发滤液，浓缩、结晶；7、加热烘干结晶，经破碎、筛分后得到亚硒酸钠。该方法是以单质硒为原料，原料要求高，且该方法需用到高压设备且流程较长。因此，利用ZnSeO3次品制备Na2SeO3对于资源综合利用、降低生产成本及防治环境污染具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，旨在实现ZnSeO3次品资源的绿色、综合利用，降低Na2SeO3的生产成本。
为实现上述目的，本发明提出了一种以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，包括以下步骤：
(1)将亚硒酸锌次品与水混合，加入氢氧化钠调节溶液pH＝11.5-13.5，搅拌、过滤分离得到滤液和滤饼；
(2)往滤液中加入二氧化硒，再将滤液加热至90-125℃蒸发至原体积的50-60％后，停止加热，降温后过滤收集固体物质，烘干得到所述亚硒酸钠。
本发明技术方案中，步骤(1)所涉及的化学反应方程式为：ZnSeO3+2NaOH→Zn(OH)2↓+Na2SeO3，其中，滤饼对应氢氧化锌沉淀，滤液中为亚硒酸钠。步骤(1)中，氢氧化钠的加入使亚硒酸锌全部转化为氢氧化锌沉淀和亚硒酸钠，亚硒酸钠溶于水中，过滤、分离得到的滤液中还含有过量的氢氧化钠，此时再往滤液中加入二氧化硒，步骤(2)所涉及的化学反应方程式为：2NaOH+SeO2→Na2SeO3+H2O，即步骤(2)中利用二氧化硒与残余的氢氧化钠反应，可将其全部转化为亚硒酸钠，反应后的溶液中仅包含水和亚硒酸钠，继续通过控制温度使亚硒酸钠结晶，从而得到纯净的亚硒酸钠。
作为本发明所述以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法的优选实施方式，所述步骤(2)中加入二氧化硒调节滤液的pH＝10-11.4。
发明经过大量实验发现，步骤(2)中将二氧化硒加入滤液中，调节滤液的pH＝10-11.4时，能使滤液中亚硒酸钠的含量达到99.5％以上，超出这一范围，滤液中氢氧化钠的含量明显增多，会导致结晶的亚硒酸钠含量明显降低。
作为本发明所述以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法的优选实施方式，所述步骤(1)中的亚硒酸锌次品与水的质量比为亚硒酸锌次品：水＝1:1-2。
作为本发明所述以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法的优选实施方式，所述步骤(1)中的亚硒酸锌次品与水的质量比为亚硒酸锌次品：水＝1:1.2-2。
作为本发明所述以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法的优选实施方式，所述步骤(1)中的搅拌时间为0.5-1h。
作为本发明所述以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法的优选实施方式，所述步骤(2)中降温至65-85℃，烘干温度为80-150℃。
作为本发明所述以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法的优选实施方式，在所述步骤(1)之后还包括以下步骤：
(3)往滤饼中加入水洗涤得到剩余固体物质，将所述剩余固体物质烘干后得到氢氧化锌；进一步地，所述步骤(3)中往滤饼中加入水洗涤至溶液电导率小于100μS/cm。
本发明技术方案中，由于步骤(1)反应后即可得到氢氧化锌沉淀，在滤饼中加水洗涤后，可进一步去除附着于氢氧化锌上的杂质，从而提高氢氧化锌的纯度。
由于氢氧化锌为无色斜方晶体，相对密度3.05，不溶于水，溶于酸、碱溶液及氨水，是一种两性氢氧化物，可用于生产锌化合物，如氧化锌、硫酸锌、硝酸锌等，也可用作分析试剂、橡胶制造及制药工业，因而采用本申请技术方案回收亚硒酸锌次品中的锌元素，进一步提高了亚硒酸锌次品的资源化利用率。
作为本发明所述以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法的优选实施方式，所述步骤(3)中的烘干温度为30-120℃。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明技术方案通过直接在亚硒酸锌次品中加碱即可得到氢氧化锌沉淀及亚硒酸钠溶液，亚硒酸钠溶液经过蒸发、过滤等操作得到亚硒酸钠产品，制备的氢氧化锌、亚硒酸钠产品的收率较高，原料利用率高；
(2)本发明制备过程所采用的的原料来源简单，且不需要在加压条件下反应，操作简单，流程短，成本低，安全，环境友好，适合工业化应用。
附图说明
图1为本发明实施例1的回收流程简图。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将通过具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例以亚硒酸锌次品为回收原料，亚硒酸锌次品中锌的质量分数为34％，硒的质量分数为41.05％。
本实施例以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法包括以下步骤：
(1)反应器中加入水240mL，在300r/min的搅拌速率下加入亚硒酸锌次品200g，加入氢氧化钠调节溶液pH＝11.5，继续搅拌反应0.5h，过滤得到滤液与滤饼；
(2)在搅拌状态下，往滤液中加入二氧化硒0.14g调节溶液pH＝10，升温至90℃蒸发至体积为原体积的50％，降温至65℃后过滤，滤饼放入烘箱中，在80℃下烘干至水分为0.04％，降温后粉碎、过筛得亚硒酸钠产品；
(3)往滤饼中加入纯水洗涤至溶液电导率为99μS/cm，固体放入烘箱115℃烘干得氢氧化锌产品。
实施例2
本实施例所采用的亚硒酸锌次品同实施例1相同。
本实施例以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法包括以下步骤：
(1)反应器中加入水400mL，在500r/min的搅拌速率下加入亚硒酸锌次品200g，加入氢氧化钠调节溶液pH＝13.5，继续搅拌反应1h，过滤得到滤液与滤饼；
(2)在搅拌状态下，往滤液中加入二氧化硒6.5g调节溶液pH＝11.4，升温至125℃蒸发至体积为原体积的60％，降温至85℃后过滤，滤饼放入烘箱中，在150℃下烘干至水分为0.02％，降温后粉碎、过筛得亚硒酸钠产品；
(3)往滤饼中加入纯水洗涤至溶液电导率为50μS/cm，固体放入烘箱40℃烘干得氢氧化锌产品。
实施例3
本实施例所采用的亚硒酸锌次品同实施例1相同。
本实施例以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法包括以下步骤：
(1)反应器中加入水300mL，在400r/min的搅拌速率下加入亚硒酸锌次品200g，加入氢氧化钠调节溶液pH＝13，继续搅拌反应1h，过滤得到滤液与滤饼；
(2)在搅拌状态下，往滤液中加入二氧化硒1.7g调节溶液pH＝11，升温至100℃蒸发至体积为原体积的55％，降温至80℃后过滤，滤饼放入烘箱中，在100℃下烘干至水分为0.03％，降温后粉碎、过筛得亚硒酸钠产品；
(3)往滤饼中加入纯水洗涤至溶液电导率为75μS/cm，固体放入烘箱80℃烘干得氢氧化锌产品。
对比例1
本对比例所采用的亚硒酸锌次品同实施例1相同。
本对比例以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法同实施例2基本相同，区别仅在于：本对比例步骤(2)中往滤液中加入二氧化硒5.8g调节溶液pH＝11.6。
实验例1
检测实施例1-3、对比例1所得产品的含量及收率，检测结果如下表1、表2所示。
表1.实施例1-3、对比例1回收前原料成分及回收后产品理论值
表2.实施例1-3、对比例1回收后产品测试结果
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将亚硒酸锌次品与水混合，加入氢氧化钠调节溶液pH＝11.5-13.5，搅拌、过滤分离得到滤液和滤饼；
(2)往滤液中加入二氧化硒，再将滤液加热至90-125℃蒸发至原体积的50-60％后，停止加热，降温后过滤收集固体物质，烘干得到所述亚硒酸钠。
2.如权利要求1所述的以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，其特征在于，所述步骤(2)中加入二氧化硒调节滤液的pH＝10-11.4。
3.如权利要求1所述的以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的亚硒酸锌次品与水的质量比为亚硒酸锌次品：水＝1:1-2。
4.如权利要求3所述的以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的亚硒酸锌次品与水的质量比为亚硒酸锌次品：水＝1:1.2-2。
5.如权利要求1所述的以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的搅拌时间为0.5-1h。
6.如权利要求1所述的以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，其特征在于，所述步骤(2)中停止加热后，降温至65-85℃。
7.如权利要求1所述的以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的烘干温度为80-150℃。
8.如权利要求1所述的以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，其特征在于，在所述步骤(1)之后还包括以下步骤：
(3)往滤饼中加入水洗涤得到剩余固体物质，将所述剩余固体物质烘干后得到氢氧化锌。
9.如权利要求8所述的以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，其特征在于，所述步骤(3)中往滤饼中加入水洗涤至溶液电导率小于100μS/cm。
10.如权利要求8所述的以亚硒酸锌次品制备亚硒酸钠的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的烘干温度为30-120℃。
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