關(guān)于鹵水制備氫氧化鎂脫色凈化的研究

馬君

（天津長蘆漢沽鹽場有限責(zé)任公司，天津 300480）

1 概述

氫氧化鎂是無毒、無機添加型阻燃劑，初始分解溫度為340℃～490℃分解完全，吸熱量為187cal/g，比氫氧化鋁高約17%，溫度高出140℃，抑煙能力優(yōu)于氫氧化鋁，硬度低于氫氧化鋁，具有良好的阻燃和消煙效果，特別適合于加工溫度較高的聚烯烴（PO）等多種工程塑料，是目前無機添加型阻燃劑中無論從綜合功能還是技術(shù)經(jīng)濟評價均為較好的一個品種。

我公司于2004年建成千噸級納米氫氧化鎂生產(chǎn)試驗線，并且開始進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售，產(chǎn)品合格并且出口到國外，得到用戶的認(rèn)可。為了滿足市場需求，進(jìn)一步提高氫氧化鎂產(chǎn)品品質(zhì)，我們進(jìn)行了原料鹵水脫色凈化的研究。我公司生產(chǎn)氫氧化鎂所需原料鹵水（制溴廢液）中含有有色雜質(zhì)，并且成分復(fù)雜，使得鹵水呈褐色粘性液體，嚴(yán)重影響了鹵水質(zhì)量，從而影響了氫氧化鎂產(chǎn)品品質(zhì)。幾年來我公司對該鹵水所采用的是氧化脫色，氧化劑為次氯酸鈉，但效果始終不理想，并且此方法費用高，帶入雜質(zhì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，運行不穩(wěn)定。

活性炭是一種非常優(yōu)良的吸附劑，它是利用木炭、各種果殼和優(yōu)質(zhì)煤等作為原料，通過物理和化學(xué)方法對原料進(jìn)行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成。它的比表面積可以達(dá)到800～2000m2/g，具有很強的物理吸附和化學(xué)吸附功能，可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質(zhì)，以達(dá)到脫色精制、消毒除臭和去污提純等目的。故此我們決定用活性炭對鹵水進(jìn)行脫色凈化，并且進(jìn)行了實驗研究尋找最佳配比方案。

2 實驗研究

2.1 原料鹵水的組成

生產(chǎn)氫氧化鎂的原料鹵水是取自制溴廢液，其化學(xué)組成見表1。

表1 原料鹵水組成

2.2 氫氧化鎂產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

表2 氫氧化鎂產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.3 原料鹵水的脫色凈化實驗

2.3.1 實驗?zāi)康?/p>

本實驗做了三組實驗對比，尋找原料鹵水與活性炭的最佳配比方案。

2.3.2 實驗原料及儀器

鹵水、活性炭、電子天平、燒杯、量筒、電磁攪拌器、抽濾器、分光光度計

2.3.3 實驗過程及結(jié)果

實驗一：取1000ml鹵水放入燒杯中，稱取3g活性炭加入其中，用電磁攪拌器攪拌1小時，靜置30分鐘后進(jìn)行抽濾，取其清液在380nm[4]處進(jìn)行鹵水的色度檢測，結(jié)果見表3。

實驗二：取1000ml鹵水放入燒杯中，稱取5g活性炭加入其中，用電磁攪拌器攪拌1小時，靜置30分鐘后進(jìn)行抽濾，取其清液在380nm處進(jìn)行鹵水的色度檢測，結(jié)果見表3。

實驗三：取1000ml鹵水放入燒杯中，稱取7g活性炭加入其中，用電磁攪拌器攪拌1小時，靜置30分鐘后進(jìn)行抽濾，取其清液在380nm處進(jìn)行鹵水的色度檢測，結(jié)果見表3。

表3 實驗結(jié)果

2.3.4 實驗結(jié)論

由于實驗設(shè)備條件及操作時間的不同，效果和生產(chǎn)實際有所不同，但從結(jié)果可以看出，活性炭對鹵水有一定的脫色凈化效果，隨著活性炭加入量的增加，效果越明顯。

2.4 生產(chǎn)中的應(yīng)用

根據(jù)實驗結(jié)論，考慮到生產(chǎn)成本，我們決定采用5kg/m3的配比加入活性炭進(jìn)行實際生產(chǎn)，要求如下：（1）每1m3粗鹵中加5Kg活性碳進(jìn)行脫色，要求投加活性碳時，必須混合均勻。（2）攪拌 2 小時，再加堿調(diào) PH 到 5～6。（加堿目的：一是減少鹵水中鐵離子的含量，二是調(diào)PH減少對濾布的腐蝕。）繼續(xù)攪拌60分鐘，從原料鹵水配制槽底部將鹵水過板框過濾、精密過濾，以除去活性炭等雜質(zhì)，配置精鹵。

經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)，產(chǎn)品品質(zhì)得到明顯改善，實驗前后10批次產(chǎn)品平均質(zhì)量情況對比見表4。

3 結(jié)論

3.1 合理的控制活性炭與鹵水的配比，完全可以使鹵水得到脫色凈化，色度可由500左右降到100以內(nèi)。從而使氫氧化鎂產(chǎn)品品質(zhì)得到改善，優(yōu)等品率顯著提高。

3.2 活性炭為天然的與環(huán)境友好的，脫附采用物理方法，與氧化脫色（化學(xué)方法）處理相比，不會造成二次污染。

表4 實驗前后對比

3.3 通過實驗得出脫色凈化工藝流程見圖1。

圖1

[1]郭如新.國內(nèi)氫氧化鎂阻燃劑生產(chǎn)應(yīng)用與市場前景[J].慧聰網(wǎng)化工行業(yè)頻道，2004-05-31.

[2]鹽湖鹵水碳銨法生產(chǎn)活性氧化鎂新技術(shù)現(xiàn)代化工，2002，22.

[3]姚玉恩.淺談活性炭在廢水處理中的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景[J].長蘆鹽業(yè)，2008年第3期.

[4]王安.水中色度測定的研究[J].中國環(huán)境監(jiān)測，2000，16.