专利名称：碱渣脱水的方法
技术领域：
本发明涉及氨碱法生产纯碱过程排放的碱渣的脱水方法。
背景技术：
碱渣是由氨碱法生产纯碱排出的废渣土，俗称为"白泥"，其主要含有 CaC03， CaS(X， CaCl2， NaCl， Ca0， Mg(0H)2, Si02， A1203, Fe203，朋4(:1等成分。目前国内碱渣处理方 法大多是把其暂时存放起来。碱渣的存放需要消耗大量的人力、物力和财力，并且对区域 性生态平衡会造成不良影响。我国每年由氨碱法生产的纯碱超过4X106t，排出约2.5X 106m3碱渣土，越来越难于解决碱渣堆放场地问题。研究人员在积极地探索碱渣的处理技术 和综合利用途径，以达到变废为宝、减少污染，又节约资源和土地的循环经济效益。
碱渣含有生产水泥、砖、土壤改良剂、饲料添加剂等所需的主要矿物成分，可用于生 产这些产品的原材料，还可用作人工土，而碱渣的颗粒非常细小，是碱渣的又一个主要特 征。其中，65%以上(体积分数)的碱渣粒径〈10微米(相当于1250目)，95%以上的碱渣<25 微米(相当于500目)，碱渣的最大粒径为38微米(相当于320目)。由于碱渣的粒度细，比表 面积大，具有胶体性质，因此其粉体颗粒沉降速度慢，且含水率高，难以脱水，这是碱渣 治理和利用的一个难点。
综上所述，对改进当前碱渣脱水技术的改进具有重要的指导意义和实用价值。碱渣 脱水后可以变废为宝，大量的利用，改变碱渣堆积污染环境、破坏区域性生态平衡等问题。
发明内容
本发明的目的是克服碱渣经过浓縮、机械脱水率后仍然含有大量的水，难以利用，提 供一种碱渣脱水的新方法，可以脱除碱渣中机械方法不能除去的水。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是将一定量的碱渣与热有机溶剂的作用 下，有机溶剂与碱渣中难以脱除的水形成共沸物，加热共沸后形成的蒸汽通过冷凝管冷却 回流到分流管中，在分流管中分层而分离出水，最终使使碱渣的含固率大大提高，体积减 小。其具体步骤包括
1) 按溶剂与碱渣质量比为l: 0.9 2.5的比例加入带有搅拌、分流管、冷凝器的反应 釜中，在搅拌下加热至回流温度；
2) 当回流开始后，分流管中收集的液体会出现两种液体明显分层，下层是水，上层是 有机物；
3) 保持分流管中的水不再增加时，停止加热，冷却至室温，过滤，将有机物与碱渣分离，得到脱水后的碱渣，滤液回收继续利用。 所述的溶剂是与水不互溶的液态烷烃、环烷烃、卤代烷烃、醇、醚或芳烃。如柴油、 苯、正己烷、环己垸、十六醇、乙醚或甲苯。
回流温度与所用有机溶剂有关，如用柴油时回流温度为ll(TC左右；
本发明技术操作简单，容易实施，由于本发明使碱渣中不能经过机械方法脱水快速的
脱除，经本发明处理后的碱渣的含水量明显降低，含水量低于10%，便于碱渣的运输和工
业利用，从而为碱渣的脱水处理提供了一种快速、有效的方法，本发明的方法过程中无废 弃物生成，有机溶剂可以反复使用，不会产生废弃有机物。
具体实施例方式
本发明的方法是利用有机溶剂与碱渣按一定的比例(0.9~2.5: 1)混合在搅拌下进行
加热回流，从而分离出碱渣中的大量水分。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。 实施例1
(1) 称取碱渣125g加入到500ml的四口烧瓶中，然后称量250ml柴油加入其中混合；
(2) 给四口烧瓶安装上搅拌器，温度计，分流管和冷凝管；
(3) 在搅拌下加热碱渣和柴油的混合物，109'C开始回流，回流120min左右，分离器中 的水不再增加时，停止加热，冷却至室温，从分离器中分离出来的水的体积为80ml;
(4) 过滤烧瓶中的碱渣和油的混合物，称量滤渣的重量为75g，滤出柴油的体积为205ml;
(5) 滤出的柴油和分流管中的油回收继续利用，其脱水率为91.4%。 实施例2
(1) 称取碱渣125g加入到500ml的四口烧瓶中，然后称量100ml柴油加入其中混合；
(2) 给四口烧瓶安装上搅拌器，分流管和冷凝管；
(3) 在搅拌下加热碱渣和柴油的混合物，106'C开始回流，回流150min左右，分离器中 的水不再增加时，停止加热，冷却至室温，从分离器中分离出来的水的体积为78ml;
(4) 过滤烧瓶中的碱渣和正己垸的混合物，称量滤渣的重量为80g，滤出柴油的体积为 6M;
(5) 滤出的正己烷和分流管中的正己烷回收继续利用，其脱水率为89. 1%。 实施例3
(1) 称取碱渣125g加入到1000ml的四口烧瓶中，然后称量350ml柴油加入其中混合；
(2) 给四口烧瓶安装上搅拌器，温度计，分流管和冷凝管；
(3) 在搅拌下加热碱渣和柴油的混合物，ll(TC开始回流，回流110rain左右，分离器中 的水不再增加时，停止加热，冷却至室温，从分离器中分离出来的水的体积为80ml;
(4) 过滤烧瓶中的碱渣和油的混合物，称量滤渣的重量为79g，滤出柴油的体积为306ml;
(5) 滤出的柴油和分流管中的油回收继续利用，其脱水率为91.4%。 实施例4(1) 称取碱渣125g加入到500ml的四口烧瓶中，然后称量250ml正己垸加入其中混合；
(2) 给四口烧瓶安装上搅拌器，分流管和冷凝管；
(3) 在搅拌下加热碱渣和正己垸的混合物，IOO'C开始回流，回流lOOmin左右，分离器 中的水不再增加时，停止加热，冷却至室温，从分离器中分离出来的水的体积为82ml;
(4) 过滤烧瓶中的碱渣和正己烷的混合物，称量滤渣的重量为70g，滤出正己烷的体积为 210ml;
(5) 滤出的正己烷和分流管中的正己垸回收继续利用，其脱水率为93.7%。 实施例5
(1) 称取碱渣125g加入到500ml的四口烧瓶中，然后称量250ml甲苯加入其中混合；
(2) 给四口烧瓶安装上搅拌器，分流管和冷凝管；
(3) 在搅拌下加热碱渣和甲苯的混合物，90'C开始回流，回流120min左右，分离器中的 水不再增加时，停止加热，冷却至室温，'从分离器中分离出来的水的体积为81.4ml;
(4) 过滤烧瓶中的碱渣和甲苯的混合物，称量滤渣的重量为74g，滤出甲苯的体积为208ml;
(5) 滤出的苯和分流管中的甲苯回收继续利用，其脱水率为93%。 本发明提出的碱渣的脱水方法，已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显
能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的技术方法进行改动或适当变更与组 合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员 来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
权利要求
1.一种碱渣脱水的方法，其特征是步骤如下1)按溶剂与碱渣质量比为0.9～2.5∶1的比例加入带有搅拌、分流管、冷凝器的反应釜中，在搅拌下加热至回流温度；2)当回流开始后，分流管中收集的液体会出现两种液体明显分层，下层是水，上层是有机物；3)保持分流管中的水不再增加时，停止加热，冷却至室温，过滤，将有机物与碱渣分离，得到脱水后的碱渣，滤液回收继续利用。
2. 如权利要求l所述的碱渣脱水的方法，'其特征是所述的溶剂是与水不互溶的液态烷烃、环 垸烃、卤代垸烃、醇、醚或芳烃。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征是所述的溶剂是柴油、苯、正己垸、环己烷、十六醇、 乙醚或甲苯。
全文摘要
本发明涉及碱渣的脱水方法。按溶剂与碱渣质量比为0.9～2.5∶1的比例加入带有搅拌、分流管、冷凝器的反应釜中，在搅拌下加热至回流温度；当回流开始后，分流管中收集的液体会出现两种液体明显分层，下层是水，上层是有机物；保持分流管中的水不再增加时，停止加热，冷却至室温，过滤，将有机物与碱渣分离，得到脱水后的碱渣，滤液回收继续利用。本发明技术操作简单，容易实施，由于本发明使碱渣中不能经过机械方法脱水快速的脱除，经本发明处理后的碱渣的含水量明显降低，含水量低于10％，便于碱渣的运输和工业利用，从而为碱渣的脱水处理提供了一种快速、有效的方法，本发明的方法过程中无废弃物生成，有机溶剂可以反复使用，不会产生废弃有机物。
文档编号B09B3/00GK101524697SQ200910068359
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月3日 优先权日2009年4月3日
发明者何东荣, 吴婷婷, 张东辉, 胡智辉, 韦向攀 申请人:天津大学