基于晶种法的飞灰水洗液结晶分离、钠盐和钾盐分离提纯方法及系统与流程

文档序号:26007764发布日期:2021-07-23 21:26阅读:552来源:国知局
基于晶种法的飞灰水洗液结晶分离、钠盐和钾盐分离提纯方法及系统与流程

本发明涉及垃圾焚烧飞灰的处理方法以及处理系统,尤其涉及基于晶种法的飞灰水洗结晶分离、钠盐和钾盐分离提纯方法及处理系统,属于垃圾焚烧飞灰的再处理及利用领域。



背景技术:

垃圾焚烧飞灰中含有大量氯离子,且因其富含重金属无机有害物和高浓度二噁英有机致癌物,被国家列为固体危险废物(代号hw18)。利用水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰技术是飞灰处置技术发展中一种新的处理手段,其主要流程为将垃圾焚烧飞灰进行水洗,水洗剩余的飞灰经烘干后制成水泥,水洗产生的废水经收集、处理后,达到蒸发结晶水质要求后,进行蒸发制盐工艺处理。

水洗预处理可将飞灰中的可溶物质(钾、钠、氯离子)转移到水洗液中。飞灰水洗液中含有6wt%-15wt%左右的钾、钠盐,而中国钾盐资源相对稀缺,通过蒸发结晶技术从飞灰水洗液中制取钾盐、钠盐,将缓解我国钾盐空缺。蒸发结晶工艺中首先将含量高的钠盐结晶分离出来,然后将母液不断回流以富集钾盐,当钾盐达到饱和后才能析出,而且得到是钠盐和钾盐的混合盐。

中国发明专利(cn108191135a)公开了一种垃圾焚烧飞灰或窑灰水洗液蒸发制盐系统和方法,包括降膜蒸发单元、强制循环结晶单元和等梯度降温结晶单元;各单元内设有独立的冷凝水收集系统、不凝气处理系统、机械蒸汽再压缩系统;在强制循环结晶单元设有分离设备,使用钾盐、钠盐进行分离。本发明为垃圾焚烧飞灰或窑灰水洗液蒸发制盐的操作简便、提高处理效果、延长设备使用寿命提供一条重要途径,有益于垃圾焚烧飞灰或窑灰水洗预处理产物及水洗液中裹挟的有益成分的资源化的利用。

针对于高含盐量的飞灰或窑灰水洗液蒸发制盐过程,现有技术虽然在一定程度上实现了设备不易结痂、产品盐品质佳、系统运行稳定,但飞灰水洗液成分复杂且含盐浓度高,在蒸发过程中料液不断循环蒸发,浓缩料液中的盐粒晶体会附着在蒸发器表面,导致传热不均、传热效率低,不仅会造成能源浪费,而且需要定期停运清理,严重影响了生产效率。



技术实现要素:

本发明的目的之一是提供一种基于晶种法的飞灰水洗结晶分离、钠盐和钾盐分离提纯方法;

本发明的目的之一是提供一种实现上述基于晶种法的飞灰水洗结晶分离、钠盐和钾盐分离提纯方法的处理系统;

本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的:

本发明首先提供了一种基于晶种法的飞灰水洗液的结晶分离以及钠盐和钾盐的分离提纯方法,包括:(1)将飞灰水洗液在预热器中进行预热处理得到预热后的飞灰水洗液;(2)预热后的飞灰水洗液在强制循环换热器内进行蒸发浓缩处理得到浓缩料液;(3)浓缩料液在蒸发结晶器中经结晶、分层后得到晶浆液、浓盐液和盐浆;(4)将晶浆液在石膏分离器中进行石膏与料液的分离处理得到结晶石膏和石膏母液;将盐浆在氯化钠分离和提纯装置中进行结氯化钠晶盐与料液的提纯和分离处理得到氯化钠结晶盐、上清液和氯化钠母液;将上清液在氯化钾分离和提纯装置中进行分离和提纯处理得到氯化钾晶体,氯化钾结晶盐和氯化钾母液;(5)将步骤(3)中得到的浓盐液,步骤(4)中得到石膏母液以及氯化钠母液输送至强制循环换热器内进行蒸发浓缩处理后再重复进行(3)-(4)的处理步骤;将步骤(4)得到的氯化钠母液以及氯化钾母液输送至母液罐中存储。

作为本发明一种优选的具体实施方案,步骤(1)中将净化后的飞灰水洗液经过多级预热器进行预热处理得到90℃-110℃的预热水洗液,将预热器中产生的冷凝水作为石膏脱水装置的洗脱用水。

作为本发明一种优选的具体实施方案,步骤(2)中强制循环换热器产生的冷凝水供给步骤(1)的预热器的预热用水,其中,冷凝水温度为80-100℃。

作为本发明一种优选的具体实施方案,步骤(2)中将预热后的飞灰水洗液在强制循环换热器内进行蒸发浓缩处理时,控制强制循环换热器的温度在100℃-120℃。

作为本发明一种优选的具体实施方案,步骤(3)中将浓缩料液送入蒸发结晶器进行蒸发结晶时加入石膏晶种,优选的,加入15-30g/l的石膏晶种。利用同种物质的亲合力大于异种物质的亲合力这一原理,在蒸发结晶器中固体石膏小颗粒均匀地分散在料液中,料液中的ca2+和so42-将首先凝聚在固体石膏晶核上,形成结晶析出。

作为本发明一种优选的具体实施方案,将步骤(3)中所得到的浓盐液经过两次蒸发浓缩处理后再回到蒸发结晶器中进行结晶、分层处理,以此循环往复进行多次循环蒸发浓缩和蒸发结晶处理。

作为本发明一种优选的具体实施方案,步骤(3)中将结晶石膏进行脱氯处理得到石膏产品和石膏洗脱液,将石膏洗脱液经过净化装置处理后输送至强制循环换热器进行蒸发浓缩处理;优选的,所述脱氯处理方式为石膏水洗或淋洗方式脱氯,所述的石膏洗脱液经过净化处理后输送至强制循环换热器。

作为本发明一种优选的具体实施方案,步骤(4)中所述的氯化钠分离和提纯装置由依次连接的第一稠厚器和第一离心机组成;其中,盐浆进入第一稠厚器经提纯、分层处理后,得到上清液和氯化钠晶浆液;氯化钠晶浆液经第一离心机分离处理后得到氯化钠结晶盐和氯化钠母液。

作为本发明一种优选的具体实施方案,步骤(4)中所述的氯化钾分离和提纯装置由依次连接的上清液罐,结晶罐,第二稠厚器和第二离心机组成,其中,上清液进入上清液罐内当氯化钾溶液达到饱和后进入结晶罐,在结晶罐内进行冷却降温至10-50℃时析出氯化钾晶体;将结晶罐中的料液进入第二稠厚器得到氯化钾晶浆液和氯化钾母液,氯化钾晶浆液经第二离心机分离处理后得到氯化钾结晶盐和氯化钾母液。

作为本发明一种优选的具体实施方案,将存储于母液罐中的母液经母液净化装置处理后输送至强制循环换热器继续进行蒸发浓缩处理。

本领域技术人员可以采用飞灰处理和再利用的各种常规设备实现上述的方法,这些都是本领域技术人员容易实现的。

作为一种优选的具体实施方案,本发明提供了一种实现基于晶种法的飞灰水洗液的结晶分离以及钠盐和钾盐的分离提纯方法的处理系统,包括多级预热器、第一强制循环换热器、石膏晶种罐、蒸发结晶器、石膏分离器、石膏脱水装置、氯化钠分离提纯装置和氯化钾分离提纯装置;

所述多级预热器设有飞灰水洗液入口、预热水入口、冷凝水出口和出料口;所述第一强制循环换热器设有料液入口,冷凝水出口和蒸发液出口;所述石膏晶种罐设有石膏晶种入口和石膏晶种出口;所述蒸发结晶器设有蒸发液入口、石膏晶种入口、晶浆液出口、盐浆出口和浓盐液出口;所述石膏分离器设有晶浆液入口、固相出口和母液出口;所述石膏脱水装置设有固相入口、入水口、石膏出口和液相出口;所述氯化钠分离提纯装置设有盐浆入口、上清液出口、氯化钠结晶盐出口和氯化钠母液出口;所述氯化钾分离提纯装置设有上清液入口、氯化钾晶体出口、氯化钾结晶盐出口和氯化钾母液出口;

其中,多级预热器的出料口与第一强制循环换热器的料液入口相连,第一强制循环换热器的蒸发液出口与蒸发结晶器的蒸发液入口相连,石膏晶种罐的石膏晶种出口与蒸发结晶器的石膏晶种入口相连;蒸发结晶器的晶浆液出口与石膏分离器的晶浆液入口相连,石膏分离器的固相出口与石膏脱水装置的固相入口相连;蒸发结晶器的盐浆出口和氯化钠分离提纯装置的盐浆入口相连,氯化钠分离提纯装置的上清液出口与氯化钾分离提纯装置的上清液入口相连。

作为本发明一种优选的具体实施方案,所述多级预热器的预热水入口与第一强制循环换热器的冷凝水出口相连;所述蒸发结晶器的浓盐液出口以及所述石膏分离器的母液出口均与第一强制循环换热器的料液入口相连。

作为本发明一种优选的具体实施方案,所述石膏脱水装置的液相出口与净化处理装置的入口相连,净化处理装置的出口与第一强制循环换热器的料液入口相连。

作为本发明一种优选的具体实施方案,所述氯化钠分离提纯装置的氯化钠母液出口以及所述氯化钾分离提纯装置的氯化钾母液出口通过母液回流管路与第一强制循环换热器的料液入口相连;进一步优选的,在液回流管路依次连接母液罐和母液净化处理装置,其中,氯化钠分离提纯装置的氯化钠母液出口以及所述氯化钾分离提纯装置的氯化钾母液出口与母液罐的入口相连,母液罐的出口与母液净化处理装置的入口相连,母液净化处理装置的出口通过母液回流管路与强制循环换热器的料液入口相连。

作为本发明一种优选的具体实施方案,所述的氯化钠分离提纯装置包括依次相连的第一稠厚器和第一离心机;其中,所述第一稠厚器设有入料口,上清液出口和氯化钠晶浆液出口;所述第一离心机设有氯化钠晶浆液入口,氯化钠结晶盐出口和氯化钠母液出口;所述第一稠厚器的上清液出口与上清液罐的入口相连,所述第一稠厚器的氯化钠晶浆液出口与第一离心机的氯化钠晶浆液入口相连,第一离心机的氯化钠母液出口与母液罐的入口相连;

所述的氯化钾分离提纯装置包括依次相连的上清液罐、结晶罐、第二稠厚器和第二离心机;所述上清液罐设有上清液入口和出料口,所述结晶罐设有入料口,氯化钾结晶体出料口和料液出口,第二稠厚器设有料液进口,氯化钾晶浆液出料口和氯化钾母液出料口,第二离心机设有氯化钾晶浆液入料口,氯化钾结晶盐出口和氯化钾母液出口;所述上清液罐的出料口与所述结晶罐的入料口相连,所述结晶罐的料液出口与第二稠厚器的料液进口相连,第二稠厚器的氯化钾晶浆液出料口与第二离心机的氯化钾晶浆液入料口相连。

作为本发明一种优选的具体实施方案,所述第二稠厚器的氯化钾母液出料口以及第二离心机的氯化钾母液出口与母液罐的入口相连。

本发明将石膏晶种法有效的利用于飞灰水洗液的蒸发结晶工艺中,解决了蒸发结晶过程设备易结垢,结晶盐产率低品质差的问题。基于石膏晶种法的水洗液蒸发制盐过程,可有效防止蒸发器结垢、降低传质传热能耗、保证系统运行稳定;水洗液中的硫酸根和钙离子附着在石膏晶种上形成结晶石膏,有效降低结晶盐中硫酸根的含量,进而提升产盐的品质;本发明对结晶石膏进行水洗处理,除去石膏中的可溶性杂质,提升石膏产品的附加值,且石膏洗脱液、结晶分离过程产生的母液回到强制循环换热装置继续浓缩蒸发,工艺过程实现废水零排放;另外,蒸发浓缩过程采用强制循环换热器,降低蒸发浓缩过程设备结垢现象。

本发明与现有技术相比,具有以下优点及突出性的技术效果:

1.基于石膏晶种法的飞灰水洗液蒸发结晶工艺,可有效防止蒸发器结垢,保证系统运行稳定;并解决了硫酸根影响结晶盐品质的技术问题,可提升产盐品质。

2.利用水洗或淋洗方式对结晶石膏进行脱氯处理,可回收石膏产品,提升产品价值,经济效益好。

3.工艺过程中产生的冷凝水、石膏洗脱液循环利用,节省成本,降低能耗。

4.蒸发结晶过程中,母液循环浓缩蒸发,提高盐产量。

附图说明

图1本发明方法的一种实施方案的工艺流程图。

图2本发明方法的另一种实施方案的工艺流程图。

图3本发明一种实施系统中各设备的组成以及连接关系的一种示意图。

图4本发明另一种实施系统中各设备的组成以及连接关系的另一种示意图。

图5蒸发结晶器与第一强制循环换热器以及第二强制循环换热器的连接关系示意图。

附图标记:1-多级预热器,2-第一强制循环换热器,3-石膏晶种罐,4-蒸发结晶器,5-石膏分离器,6-石膏脱水装置,7-氯化钠分离提纯装置,8-氯化钾分离提纯装置,9-净化处理装置,10-第一稠厚器,11-第一离心机,12-上清液罐,13-结晶罐,14-第二稠厚器,15-第二离心机,16-母液罐,17-母液净化处理装置,18-第二强制循环换热器。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应理解所述实施例仅是范例性的,不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改或替换均落入本发明的保护范围。

在本申请实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。在本申请实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请实施例的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

参考图1,本发明首先提供了一种基于晶种法的飞灰水洗液的结晶分离以及钠盐和钾盐的分离提纯方法,包括:(1)将飞灰水洗液在预热器中进行预热处理得到预热后的飞灰水洗液;(2)预热后的飞灰水洗液在强制循环换热器内进行蒸发浓缩处理得到浓缩料液;(3)浓缩料液在蒸发结晶器中经结晶、分层后得到晶浆液、浓盐液和盐浆;(4)将晶浆液在石膏分离器中进行石膏与料液的分离处理得到结晶石膏和石膏母液;将盐浆在氯化钠分离和提纯装置中进行结氯化钠晶盐与料液的提纯和分离处理得到氯化钠结晶盐、上清液和氯化钠母液;将上清液在氯化钾分离和提纯装置中进行分离和提纯处理得到氯化钾晶体,氯化钾结晶盐和氯化钾母液;(5)将步骤(3)中得到的浓盐液,步骤(4)中得到石膏母液以及氯化钠母液输送至强制循环换热器内进行蒸发浓缩处理后再重复进行(3)-(4)的处理步骤;将步骤(4)得到的氯化钠母液以及氯化钾母液输送至母液罐中存储。

作为本发明一种优选的具体实施方案,步骤(1)中将净化后的飞灰水洗液经过多级预热器进行预热处理得到90℃-110℃的预热水洗液,将预热器中产生的冷凝水作为石膏脱水装置的洗脱用水,步骤(2)中强制循环换热器产生的冷凝水供给步骤(1)的预热器的预热用水,其中,冷凝水温度为80-100℃。

作为本发明一种优选的具体实施方案,步骤(2)中将预热后的飞灰水洗液在强制循环换热器内进行蒸发浓缩处理时,控制强制循环换热器的温度在100℃-120℃。

作为本发明一种优选的具体实施方案,步骤(3)中将浓缩料液送入蒸发结晶器进行蒸发结晶时加入石膏晶种,优选的,加入15-30g/l的石膏晶种。利用同种物质的亲合力大于异种物质的亲合力这一原理,在蒸发结晶器中固体石膏小颗粒均匀地分散在料液中,料液中的ca2+和so42-将首先凝聚在固体石膏晶核上,形成结晶析出。

参考图2和图5,本发明一种的具体实施方案,将步骤(3)中所得到的浓盐液依次在第二强制循环器18和第一强制循环器2中经过两次蒸发浓缩处理后再回到蒸发结晶器4中进行结晶、分层处理,以此循环往复进行多次循环蒸发浓缩和蒸发结晶处理。

作为本发明一种更优选的具体实施方案,步骤(3)中将结晶石膏进行脱氯处理得到石膏产品和石膏洗脱液,将石膏洗脱液经过净化装置处理后输送至第一强制循环换热器2或第二强制循环器18进行蒸发浓缩处理;优选的,所述脱氯处理方式为石膏水洗或淋洗方式脱氯,所述的石膏洗脱液经过净化处理后输送至强制循环换热器。

参考图4,本发明一种的具体实施方案,步骤(4)中所述的氯化钠分离和提纯装置7由依次连接的第一稠厚器10和第一离心机11组成;其中,盐浆进入第一稠厚器11经提纯、分层处理后,得到上清液和氯化钠晶浆液;氯化钠晶浆液经第一离心机11分离处理后得到氯化钠结晶盐和氯化钠母液。

参考图4,步骤(4)中所述的氯化钾分离和提纯装置8由依次连接的上清液罐12,结晶罐13,第二稠厚器14和第二离心机15组成,其中,上清液进入上清液罐12内,当氯化钾溶液达到饱和后进入结晶罐13,在结晶罐13内进行冷却降温至10-50℃时析出氯化钾晶体;将结晶罐13中的料液进入第二稠厚器14得到氯化钾晶浆液和氯化钾母液,氯化钾晶浆液经第二离心机15分离处理后得到氯化钾结晶盐和氯化钾母液。

作为本发明一种具体实施方案,将存储于母液罐16中的母液经母液净化装置17处理后输送至第一强制循环换热器2继续进行蒸发浓缩处理。

参见图3,本发明提供的一种实现基于晶种法的飞灰水洗液的结晶分离以及钠盐和钾盐的分离提纯方法的处理系统,包括多级预热器1、第一强制循环换热器2、石膏晶种罐3、蒸发结晶器4、石膏分离器5、石膏脱水装置6、氯化钠分离提纯装置7和氯化钾分离提纯装置8;所述多级预热器1设有飞灰水洗液入口、预热水入口、冷凝水出口和出料口;所述第一强制循环换热器2设有料液入口,冷凝水出口和蒸发液出口;所述石膏晶种罐3设有石膏晶种入口和石膏晶种出口;所述蒸发结晶器4设有蒸发液入口、石膏晶种入口、晶浆液出口、盐浆出口和浓盐液出口;所述石膏分离器5设有晶浆液入口、固相出口和母液出口;所述石膏脱水装置6设有固相入口、入水口、石膏出口和液相出口;所述氯化钠分离提纯装置7设有盐浆入口、上清液出口、氯化钠结晶盐出口和氯化钠母液出口;所述氯化钾分离提纯装置8设有上清液入口、氯化钾晶体出口、氯化钾结晶盐出口和氯化钾母液出口;

其中,多级预热器1的出料口与第一强制循环换热器2的料液入口相连,第一强制循环换热器2的蒸发液出口与蒸发结晶器4的蒸发液入口相连,石膏晶种罐3的石膏晶种出口与蒸发结晶器4的石膏晶种入口相连;蒸发结晶器4的晶浆液出口与石膏分离器5的晶浆液入口相连,石膏分离器5的固相出口与石膏脱水装置6的固相入口相连;蒸发结晶器4的盐浆出口和氯化钠分离提纯装置7的盐浆入口相连,氯化钠分离提纯装置7的上清液出口与氯化钾分离提纯装置8的上清液入口相连。

一种优选的具体实施方案,所述多级预热器1的预热水入口与第一强制循环换热器2的冷凝水出口相连;所述蒸发结晶器4的浓盐液出口以及所述石膏分离器5的母液出口均与第一强制循环换热器2的料液入口相连;所述石膏脱水装置6的液相出口与净化处理装置9的入口相连,净化处理装置9的出口与第一强制循环换热器2的料液入口相连。

参见图2和图4,本发明一种优选的具体实施方案,所述氯化钠分离提纯装置7的氯化钠母液出口以及所述氯化钾分离提纯装置8的氯化钾母液出口通过母液回流管路与第一强制循环换热器2的料液入口相连;进一步优选的,在母液回流管路依次连接母液罐16和母液净化处理装置17,其中,氯化钠分离提纯装置7的氯化钠母液出口以及所述氯化钾分离提纯装置8的氯化钾母液出口与母液罐16的入口相连,母液罐16的出口与母液净化处理装置17的入口相连,母液净化处理装置17的出口通过母液回流管路与第一强制循环换热器2的料液入口相连。

参见图4,本发明的一种具体实施方案,所述的氯化钠分离提纯装置7包括依次相连的第一稠厚器10和第一离心机11;其中,所述第一稠厚器10设有入料口,上清液出口和氯化钠晶浆液出口;所述第一离心机11设有氯化钠晶浆液入口,氯化钠结晶盐出口和氯化钠母液出口;所述第一稠厚器10的上清液出口与上清液罐12的入口相连,所述第一稠厚器10的氯化钠晶浆液出口与第一离心机11的氯化钠晶浆液入口相连,第一离心机11的氯化钠母液出口与母液罐16的入口相连;

所述的氯化钾结晶分离提纯装置8包括依次相连的上清液罐12、结晶罐13、第二稠厚器14和第二离心机15;所述上清液罐12设有上清液入口和出料口,所述结晶罐设有入料口,氯化钾结晶体出料口和料液出口,第二稠厚器14设有料液进口,氯化钾晶浆液出料口和氯化钾母液出料口,第二离心机15设有氯化钾晶浆液入料口,氯化钾结晶盐出口和氯化钾母液出口;所述上清液罐12的出料口与所述结晶罐设有入料口相连,所述结晶罐的料液出口与第二稠厚器14的料液进口相连,第二稠厚器14的氯化钾晶浆液出料口与第二离心机15的氯化钾晶浆液入料口相连。

所述第二稠厚器14的氯化钾母液出料口以及第二离心机15的氯化钾母液出口与母液罐的入口相连。

本发明中所用到的各种设备或装置均是固体废弃物再处理或垃圾飞灰再处理技术中的常规设备,这些设备均能通过商业途径购买得到,均能适用于本发明;另外,有关文献中也公开这些设备进行了改进后的新设备,采用这些改进后的新设备能够取得更好的技术效果,譬如:多级洗脱分离装置(cn204848668u,实用新型名称:飞灰水洗装置);多级过滤装置(cn205627217u,实用新型名称:快开式多介质过滤器)。

下面进一步结合具体的实施例对本发明的方法和系统进行说明。

实施例1基于晶种法的飞灰水洗结晶分离系统及钠盐和钾盐分离提纯

参见图1和图3,本实施例提供了基于晶种法的飞灰水洗结晶分离系统及钠盐和钾盐分离提纯方法,包括:

步骤(1)水洗液预热:净化处理后的飞灰水洗液在多级预热器1中进行预热处理,得到90℃-110℃的预热料液,多级预热过程产生的冷凝水作为石膏脱水装置的脱氯用水。

步骤(2)蒸发浓缩:预热后的料液通过进料管泵入至强制循环换热器2,预热料液在强制循环换热器2内进行蒸发浓缩处理得到浓缩料液,换热器温度控制在100℃-120℃,料液固液比达到≥30%,步骤(2)中强制循环换热过程产生的冷凝水供给多级预热器预热使用,冷凝水温度为80-100℃;

步骤(3)晶种法结晶:将浓缩料液送入蒸发结晶器4,在蒸发结晶器4中经结晶、分层后,得到含盐量为30wt%-60wt%的晶浆液、浓盐液和含盐量为30wt%-60wt%的盐浆。其中在蒸发结晶器中加入15-30g/l的石膏晶种,利用同种物质的亲合力大于异种物质的亲合力这一原理,在蒸发结晶器中固体石膏小颗粒均匀地分散在料液中,料液中的ca2+和so42-将首先凝聚在固体石膏晶核上,形成石膏结晶析出。

浓盐液输送至强制循环换热器2继续进行蒸发浓缩处理;

步骤(4)石膏分离:蒸发结晶器2中的晶浆液进入石膏分离器5,将石膏与料液进行分离处理,得到含水率不大于60wt%结晶石膏,分离后的料液输送至强制循环换热器2继续进行蒸发浓缩处理;结晶石膏送入石膏脱水装置6进行处理,优选石膏水洗或淋洗方式,得到石膏和石膏洗脱液,石膏洗脱液送至强制循环换热器2继续蒸发浓缩处理。

步骤(5)氯化钠分离:蒸发结晶器4中的盐浆进入氯化钠分离提纯装置7,将结晶盐与料液进行提纯、分离处理,得到含水率不大于6wt%氯化钠结晶盐、上清液和氯化钠母液;

步骤(6)氯化钾结晶分离,将步骤(5)中的上清液送入氯化钾结晶分离提纯装置8内,经过结晶、提纯、分离处理,得到含水率不大于6wt%氯化钾结晶盐和氯化钾母液;

步骤(5)中产生的氯化钠母液和步骤(6)中产生的氯化钾母液输送至第一强制循环换热器2中继续蒸发浓缩处理。

实施例2基于晶种法的飞灰水洗结晶分离系统及钠盐和钾盐分离提纯

参考图2和图4,按以下步骤进行:

a.净化后的飞灰水洗液进入多级预热器1中进行预热。

b.预热料液在强制循环换热器2内进行蒸发浓缩处理,得到浓缩料液。

c.浓缩料液在蒸发结晶器4中经结晶、分层后,得到含盐量为30wt%-60wt%的晶浆液、浓盐液和含盐量为30wt%-60wt%的盐浆。

d.蒸发结晶器中加入15-30g/l的石膏晶种,

e.晶浆液进入石膏分离器5分离处理,得到含水率不大于60wt%结晶石膏和石膏母液;对结晶石膏进行石膏脱水处理,石膏洗脱液经过净化处理装置9处理后输送至第一强制循环换热器2继续蒸发浓缩处理。

f.氯化钠分离:蒸发结晶器4中的盐浆进入第一稠厚器10,经提纯、分层处理后,得到上清液和氯化钠晶浆液;氯化钠晶浆液经第一离心机11分离处理后得到氯化钠结晶盐和氯化钠母液。氯化钠母液输送至母液罐16中存储。

g.氯化钾分离:第一稠厚器10中分离出来的上清液进入上清液罐12,上清液罐12内氯化钾溶液达到饱和后进入结晶罐13,在结晶罐13内进行冷却降温至10-50℃时析出氯化钾晶体;结晶罐13中的料液进入第二稠厚器14,得到母液和氯化钾晶浆液;氯化钾晶浆液经第二离心机15分离处理后得到氯化钾结晶盐和氯化钾母液;由第二稠厚器14和第二离心机15分离出的氯化钾母液输送至母液罐16中存储;存储于母液罐16中的母液经母液净化处理装置17处理后输送至第一强制循环换热器2继续进行蒸发浓缩处理。

实施例3基于晶种法的飞灰水洗结晶分离系统及钠盐和钾盐分离提纯

参考图5,与实施例2的不同之处在于:蒸发结晶器4得到的浓盐液依次经过第二强制循环换热器18、第一强制循环换热器2经过两次蒸发浓缩之后再次回到蒸发结晶器4中进行多次强制循环蒸发浓缩处理。

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