一种工业废盐的处理方法与流程

文档序号:31654827发布日期:2022-09-27 22:06阅读:134来源:国知局

1.本发明属于环境保护和工业废弃物处理技术领域,更具体的说是涉及一种工业废盐的处理方法。


背景技术:

2.工业废盐主要产生于农药中间体、药物合成和印染等工业生产过程以及固液分离、溶液浓缩结晶及污水处理等过程,具有种类繁多、成分复杂、来源众多、处理成本高、环境危害大等特点。盐的无害化资源化综合利用成为废盐的必然出路,而制约其资源化大规模发展的因素主要为废盐中有机物的去除。
3.目前有机物的去除方式主要有热解碳化、高温熔融和氧化法。高温熔融技术处理彻底,产品纯度优于其他工艺,但耗能高且会产生烟气夹带。分级碳化工艺温度低,但产品需进行不断检测,以保证无害化处理,目前市场认可度较高,国内已有少量实际案例,尚无普遍推行的设备和工艺。溶解氧化法处理效率低、成本高。面对物性比较复杂的杂盐,单独使用一种技术不能满足要求,常采用多种技术组合的方式提高处理效率。
4.综上可知,目前尚没有一种能够成功处理被污染的工业废盐的有效方法,本发明旨在解决该问题,提供一种将工业废盐无害化的技术方案。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本发明提供了一种工业废盐的处理方法,通过一种新方法高效分解被污染的工业废盐当中的有机物和可分解无机物,实现废盐的无害化。
6.为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
7.一种工业废盐的处理方法,其包括如下步骤:
8.1)将工业废盐颗粒进行粉碎,得到废盐粉末;
9.2)对所述废盐粉末进行干燥,得到干燥废盐粉末;
10.3)在干燥废盐粉末中加入微波吸收介质和催化剂混合均匀,得到混合物;
11.4)在空气气氛下对所述混合物进行微波催化氧化,得到热解盐;
12.5)将所述热解盐置于热解碳化炉内进行热解碳化,得到碳化盐;
13.6)对所述碳化盐依次进行溶解,过滤和重结晶,得到再生工业盐。
14.优选的,步骤3)中,所述催化剂为磁性铁氧化物类催化剂。
15.进一步优选的,所述磁性铁氧化物类催化剂具体可为co-mn/γ-fe2o3、fe3o4/al2o3、co/fe3o4中的一种或几种的任意混合物。
16.优选的,步骤3)中,所述催化剂的粒径在0.05~10mm。
17.上述技术方案的有益效果:催化剂粒径越小,比表面积越大,提高去除率;同时该粒径有助于催化剂的回收。
18.优选的,步骤3)中,所述干燥废盐粉末、催化剂以及微波吸收介质的重量比例为1:3~15:5~20。
19.上述技术方案的有益效果:该比例下,有机物的去除率较高。
20.优选的,步骤4)中,所述微波催化氧化过程中的温度控制在100~400℃,时间控制在30~180min。
21.上述技术方案的有益效果:微波热解温度控制在400℃以内,一方面有利于催化剂的回收,温度高于400℃时催化剂的磁性会减弱甚至消失,不利于催化剂的回收。另一方面,在该温度和反应时间下,难降解有机物能够进一步分解,所需热量小,实现资源节约和循环利用。
22.优选的,步骤4)中,所述微波催化氧化过程中所使用的微波频率为650~750mhz。
23.上述技术方案的有益效果:在该微波频率下90%难降解有机物在催化剂的作用下得到进一步的转化。
24.优选的,步骤5)中,所述热解碳化处理温度控制在200~500℃,热解碳化处理时间为30~120min。
25.上述技术方案的有益效果:在该温度下能有效的去除有害物质且所需的热量较少。
26.优选的,还包括:对步骤1)~6)处理过程中产生的有机废气进行净化处理。
27.进一步优选的,所述净化处理的具体步骤包括:
28.a)对步骤1)~6)处理过程中产生的有机废气进行燃烧,得到燃烧尾气;
29.b)根据排放要求脱除所述燃烧尾气中的不达标污染物。
30.上述技术方案的有益效果:进行高温煅烧,消除二次污染。
31.进一步优选的,所述燃烧在焚烧炉中进行。
32.上述技术方案的有益效果:使被焚烧的物质变为无害或者减容,减少新的污染物质的产生,避免造成二次污染。
33.经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开的一种工业废盐的处理方法,具有如下有益效果:
34.(1)本发明的处理在中温条件下进行,远低于废盐的熔融点,废盐不会发生任何的熔融结圈现象,得到的净盐品质更好。
35.(2)本发明可以很好地将工业废盐中的无机盐进行回收,所得碳化后的产品可加工精制成纯度符合国家工业盐标准的工业用盐,实现资源化利用,并达到国家环保要求。
36.(3)热解反应需要的反应温度低,采用一步热解,工艺简单有效,所需热量较少,不产生酸性有害气体,并可以实现清洁排放。
具体实施方式
37.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
38.本发明提供了一种工业废盐的处理方法,其包括如下步骤:
39.1)将工业废盐颗粒进行粉碎,得到废盐粉末;
40.2)对所述废盐粉末进行干燥,得到干燥废盐粉末;
41.3)在干燥废盐粉末中加入微波吸收介质和催化剂混合均匀,得到混合物;
42.4)在空气气氛下对所述混合物进行微波催化氧化,得到热解盐;
43.5)将所述热解盐置于热解碳化炉内进行热解碳化,得到碳化盐;
44.6)对所述碳化盐依次进行溶解,过滤和重结晶,得到再生工业盐。
45.在本发明提供的处理方法中,首先将工业废盐粉碎至粒径10~100目,通过干燥后去除大部分游离水,将工业废盐、催化剂以及微波吸收介质颗粒按照一定的比例混合,空气气氛下置于微波加热装置中进行微波催化氧化,对废盐中的有机物和可降解无机物进行微波热解,得到热解盐,分解过程中废盐颗粒通过微波处理装置中的搅拌设备不断的搅拌混合,微波处理过程中产生的气体经引风机抽出并送入高温焚烧装置,所述催化剂为磁性铁氧化物类催化剂,具体可为co-mn/γ-fe2o3、fe3o4/al2o3、co/fe3o4中的一种或几种的任意混合物;所述催化剂的颗粒的粒径优选为0.05~10mm,更优选为1~8mm,具体可为2.5mm、3.5mm、5mm、6.5mm、;所述干燥废盐粉末、催化剂以及微波吸收介质混合物重量比例优选为1:3:5~1:15:20,更优选为1:3:5~1:10:15,具体可为1:3:5、1:4:6、2:5:8、3:8:12;所述微波催化氧化过程中的温度优选为100~400℃,更优选为150~400℃,具体可为150℃、200℃、300℃、400℃,时间优选为30~180min,更优选为30~150min,具体可为30min、60min、120min;所述微波催化氧化过程中所使用的微波频率优选为650~750mhz,更优选为680~750mhz,具体可为680mhz、715mhz、750mhz。
46.在本发明中,由于工业废盐结晶过程中会将一些有害的可裂解的有机物、无机物和杂质包裹在晶体内,因此如果不粉碎,后续进行微波热解时只能将包裹在晶体外部的有害的有机物、无机物和杂质去除,晶体内部的无法有效去除,所以粉碎是工业废盐处理的重要步骤,粉碎后粒径越小越好。而且,粉碎还能够使工业废盐在后续进行微波热解时热解更充分,从而有效降低工业废盐的cod值。
47.在本发明提供的处理方法中,得到热解盐之后,将微波吸收介质颗粒和催化剂通过磁性分离回收,剩余混合物进入热解碳化炉进行热解碳化,得到碳化盐,所述热解碳化过程中的温度控制在200~500℃,更优选为250~500℃,具体可为300℃、400℃、500℃,时间控制在30~120min,更优选为45~120min,具体可为65min、95min、120min。
48.在本发明提供的处理方法中,得到热解盐之后,对所述碳化盐依次进行溶解,过滤和重结晶,得到高纯度的再生工业盐。
49.在本发明提供的处理方法中,优选对粉碎、干燥、微波热解、碳化和结晶过程中产生的有机废气进行净化处理,所述净化处理的具体步骤优选包括:
50.a)对步骤1)~6)处理过程中产生的有机废气进行燃烧,得到燃烧尾气;
51.b)根据排放要求脱除所述燃烧尾气中的不达标污染物。
52.在本发明提供的处理方法中,所述燃烧在高温焚烧装置中进行。
53.在本发明提供的上述净化处理的步骤中,步骤a)中,所述燃烧优选在蓄热燃烧设备(rto)、蓄热催化燃烧设备(rco)或直燃室气体处理设备(二燃室)中进行。步骤b)中,包括但不限于对所述燃烧尾气进行脱酸处理、脱硫处理和脱硝处理中的一种或多种。
54.本发明提供的处理方法通过对工业废盐进行粉碎、干燥、微波热解、热解碳化、溶解、过滤和重结晶,得到了高纯度的再生工业盐。该处理方法简单,具有安全、高效、节能等特点,在资源利用方面有明显优势。
55.为更清楚起见,下面通过以下实施例进行详细说明。
56.实施例1
57.本实施例中的工业废盐来源于农药生产过程,其中氯化钠含量约55%,其他无机物含量约8%,有机物含量约20%。有机物为卤代烃类、苯系物类复杂成分。
58.将10kg农药生产过程中的工业废盐进行破碎、干燥,与粒径0.5mm的co-mn/γ-fe2o3催化剂颗粒以及sic按重量比1:3:5混合,打开微波发生器,微波功率800w,微波频率715mhz,控制温度在300℃,微波处理30min,热解过程中对原料进行搅拌,微波处理过程中产生的气体经引风机抽出并送入高温焚烧装置。经过微波热解之后,微波吸收介质颗粒和催化剂通过磁性分离回收,剩余混合物进入热解碳化炉,控制热解温度为400℃,热解处理30min后将所得碳化盐,经精制系统精制得到的精制盐,其余指标均符合工业盐标准;尾气排放达到环保要求。
59.实施例2
60.本实施例中的工业废盐来源于石油行业,其中主要以芳烃及杂环化合物为主,无机盐主要为nacl、(nh4)2s04、na2so4等。
61.将50kg石油行业生产过程中的工业废盐进行破碎、干燥,与粒径0.5mm的fe3o4/al2o3催化剂颗粒以及sic按重量比1:4:6混合,打开微波发生器,微波功率800w,微波频率715mhz,控制温度在300℃,微波处理30min,热解过程中对原料进行搅拌,微波处理过程中产生的气体经引风机抽出并送入高温焚烧装置。经过微波热解之后,微波吸收介质颗粒和催化剂通过磁性分离回收,剩余混合物进入热解碳化炉,控制热解温度为400℃,热解处理50min后将所得碳化盐,经精制系统精制得到的精制盐,其余指标均符合工业盐标准;尾气排放达到环保要求。
62.实施例3
63.将10kg甲霜灵生产过程中的工业废盐进行破碎、干燥,与粒径0.5mm的co/fe3o4催化剂颗粒以及sic按重量比1:5:6混合,打开微波发生器,微波功率1000w,微波频率715mhz,控制温度在400℃,微波处理50min,热解过程中对原料进行搅拌,微波处理过程中产生的气体经引风机抽出并送入高温焚烧装置。经过微波热解之后,微波吸收介质颗粒和催化剂通过磁性分离回收,剩余混合物进入热解碳化炉,控制热解温度为400℃,热解处理30min后将所得碳化盐,经精制系统精制得到的精制盐,其余指标均符合工业盐标准;尾气排放达到环保要求。
64.对比例1:
65.将10kg氯吡硫磷合成过程中产生的废盐与粒径5mm的石墨颗粒按质量比1:5混合,铺设厚度5cm,开启风机,打开搅拌装置,转速为10rpm,并打开微波发生器,微波功率500w,微波频率2450
±
50mhz,控制温度在700℃,微波处理10min后将混合物卸出,其中的氯吡硫磷组分及合成过程副产物被完全分解,将卸出的混合物用河水淘洗,其中的nacl溶于水而排出,石墨颗粒通过过滤分离的方法回收再用。
66.对比例2:
67.将50kg黄酮醇合成过程中产生的废盐与粒径1mm的cuo颗粒按质量比1:2混合,并铺设于微波处理装置中,铺设厚度20cm,开启风机,打开搅拌装置,转速为600rpm,并打开微波发生器,微波功率2000w,微波频率915
±
50mhz,控制温度在400℃,微波处理5h后将混合
物卸出,其中的黄酮醇组分及合成过程副产物被完全分解,将卸出的混合物用水淘洗,其中的nacl溶于水而排出,cuo颗粒通过沉降分离回收再用。
68.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
69.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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