[其他]含鋅谷氨酸發(fā)酵廢液的脫鋅處理

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87100157
• 申請(qǐng)日: 1987-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87100157A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張德隆;陳智;雷金玲;高華亭;譚美英;柯偉卿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C99/12
• 分類號(hào): C07C99/12;C07C101/22;C12P13/14;C02F1/26;C02F1/62
• 代理公司: 清華大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 王兵

本發(fā)明屬于發(fā)酵廢液的脫鋅處理領(lǐng)域。

從谷氨酸發(fā)酵液中提取谷氨酸有等電點(diǎn)法、離子交換法、鹽酸鹽法和鋅鹽法等。其中鋅鹽法是利用鋅鹽與谷氨酸在一定PH下生成難溶沉淀物-谷氨酸鋅的性質(zhì)，而與母液分離。谷氨酸鋅再經(jīng)酸溶、結(jié)晶、精制等工序，而制成味精。與谷氨酸鋅分離了的母液即為含鋅谷氨酸發(fā)酵廢液，就是我們要處理的對(duì)象。鋅鹽法具有能耗低、收率高、方法簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，通常其谷氨酸的收率在85%以上。而等電點(diǎn)法需要將發(fā)酵液蒸發(fā)濃縮，然后施以強(qiáng)力冷凍，能耗較高，若不進(jìn)行濃縮，用直接冷凍等電點(diǎn)法，谷氨酸的收率要較鋅鹽法低10%左右。鋅鹽法能耗低、方法簡(jiǎn)便、收率高、結(jié)晶好是它的優(yōu)點(diǎn)，但是，鋅鹽法的母液中含金屬離子達(dá)3-5克/升，難以處理，污染嚴(yán)重。由于金屬鋅離子對(duì)于厭氧-好氧生物代謝過(guò)程的抑制作用，為了降低這種廢水中有機(jī)物含量，也必須先除去鋅，才能進(jìn)一步用生化方法處理。

用鋅鹽法從谷氨酸發(fā)酵液中分出谷氨酸后的廢液成份比較復(fù)雜。通常，其中含未沉淀完全的谷氨酸3～6克/升、鋅離子3-5克/升、殘?zhí)?～2%、NH⁺₄～0.4摩爾、菌體1～2%;此外，還有K⁺、Ca⁺²、Mg⁺²、PO^3-₄等微量營(yíng)養(yǎng)素，COD在5～8萬(wàn)毫克/升間。由于1～2%的菌體存在，故它是一種PH＝6左右的粘稠膠體溶液。

據(jù)有關(guān)專利報(bào)導(dǎo)，用萃取法分離鋅，用硫磷酰酯〔（RO）₂P（S）SNa〕和硫代硫酸酯〔（RO）₂P（O）SNa〕，從含有鋅、鎘、鎳、砷（Ⅲ）、鈷等多種混合金屬的礦石浸出液和廢液中萃取鋅（日本專利昭58-20287），這些溶劑穩(wěn)定性差、價(jià)格高。在日本專利昭58-131185中提供了一種用D₂EHPA或D₂EHPA+M₂EHPA與碳?xì)浠锝M成的溶劑，從鋼板酸洗液或其它金屬表面處理廢液中萃取Fe³⁺、Ti⁴⁺、Zn²⁺、Cu²⁺Ni²⁺、Cr³⁺金屬離子的方法。為了解決Fe³⁺在D₂EHPA中積累和難以反萃的困難，發(fā)明者還提出用氫氟酸、硝酸、氫氟酸與硝酸組成的混合酸，鹽酸、硫酸進(jìn)行反萃（日本專利昭58-131186）。在日本專利昭60-4693中則提出用磷酸反萃，不過(guò)所用磷酸濃度偏高，磷酸價(jià)格貴，并不經(jīng)濟(jì)。

處理含鋅谷氨酸發(fā)酵液廢水，有人進(jìn)行過(guò)嘗試，如用熟知的硫化鈉沉淀法，使之生成硫化鋅沉淀，而使廢液達(dá)到凈化，可是大量的硫化鋅堆積，難以處理，容易產(chǎn)生二次污染;也可用燒堿或石灰乳沉淀鋅離子，由于鋅的兩性性質(zhì)，沉淀PH值難以控制，處理后的廢液中一般含鋅50～200毫克/升，達(dá)不到小于5毫克/升的允許排放標(biāo)準(zhǔn)。所得氫氧化鋅也存在著提純、精制、復(fù)用方面的問(wèn)題?？傊疾皇掷硐搿?/p>

本發(fā)明的目的在于提供一種從谷氨酸發(fā)酵廢液中分離鋅的工藝，使處理后的廢液鋅含量達(dá)到小于5毫克/升的標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)的厭氧-好氧的生化處理提供必要條件;所回收的鋅經(jīng)反萃濃集，返回到生產(chǎn)流程中復(fù)用的一種經(jīng)濟(jì)方法。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：將含鋅谷氨酸發(fā)酵廢液進(jìn)行超濾予處理，將透過(guò)液調(diào)PH＝4～5間，然后進(jìn)行多級(jí)逆流萃取，萃取劑為二（2-乙基己基）磷酸（D₂EHPA）與含碳數(shù)為12～16的飽和碳?xì)浠锝M成的溶劑，D₂EHPA的濃度為15～50%（V/V，體積比，見(jiàn)圖一），最好為20～30%。萃取劑也可以用D₂EHPA與經(jīng)濃硫酸處理的沸點(diǎn)為200～240℃的煤油組成的溶劑，D₂EHPA的濃度為15～50%（V/V，體積比），最好為20～30%。萃殘液的PH值控制在1.0～4.0，最好為1.5～3。經(jīng)多級(jí)逆流萃取后的負(fù)載有機(jī)相，用鹽酸反萃，反萃后產(chǎn)品溶液經(jīng)靜置、除油處理后返回到谷氨酸鋅溶解工序，加適量鹽酸和水，調(diào)PH＝2.4，將生成的谷氨酸結(jié)晶，分離結(jié)晶，再將得到的鋅鹽母液返到谷氨酸沉淀工序使用。