专利名称：一种氯碱盐泥的综合利用方法
一种氯碱盐泥的综合利用方法技术领域
本发明属于无机化工技术领域，特别涉及一种氯碱盐泥的综合利用方法。
技术背景
氨碱法生产纯碱和电解法生产烧碱所用的主要原料都是原盐，由于原盐含有杂 质，所以在盐水工序要进行化盐和盐水的精制，而从盐水工序排出的“三废”主要是盐泥。
氨碱法生产纯碱或电解法生产烧碱的化学反应方程式为 2NaCl+2H20=2Na0H+Cl2+H2生产过程中，化盐或盐水精制过程就是为了除去海水或卤水中的杂质而获得高纯的氯 化钠溶液。由于海水中经常含有Mg2+、Ca2+、S042+Je2+、i^3+、Al3+及石英砂。现代的氯碱厂都 用氯化钡沉降SO42+离子，之后对BaSO4又进行了回收利用，剩余的离子采用化学沉淀的方 法去除，其主要化学反应如下 Mg2++20r= Mg(OH)2 Ca2++C0 广=CaCO3 Fe2++20r= Fe (OH) 2 2Fe3++60H_= 2Fe (OH)3 2Α13++60Γ= 2A1 (OH) 3反应完后，过滤提纯氯化钠溶液，过滤的固体废渣压滤后即为盐泥。目前一般把盐泥作 填充洼地、铺路等方面用，或者将盐泥与蒸氨废液一起排到渣场混合处理。然后压滤成饼运 走堆积，既不利于环保，还浪费运输费用。发明内容
本发明提供一种氯碱盐泥的综合利用方法，目的在于通过酸碱处理对氯碱盐泥进 行回收利用，减少对环境的污染。
本发明的方法按以下步骤进行1、将氯碱盐泥与水混合并搅拌均勻，混合比例按重量比为氯碱盐泥水=1:5 20，然 后加入盐酸调节混合物的PH=广3，获得浆液；2、将浆液过滤，获得一次滤饼和一次滤液，一次滤饼烘干去除水分，获得石英砂；3、向一次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节一次滤液的ρΗ=Γ6，然后在搅拌条件 下过滤，获得二次滤饼和二次滤液；4、向二次滤饼中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤饼的pH=iTll，然后在搅拌条 件下过滤，获得三次滤饼和三次滤液，三次滤饼35(T500°C煅烧，获得!^e2O3产品；向三次滤 液中加入盐酸并搅拌均勻，调节pH=6 8，然后在搅拌条件下过滤，获得四次滤饼和四次滤 液，四次滤饼在150士 10°C烘干，获得Al2O3产品，四次滤液为NaCl溶液；5、向二次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤液的pH=『10，然后在搅拌条 件下过滤，获得五次滤饼和五次滤液，将五次滤饼在35(T50(TC煅烧，获得!^e2O3产品；6、向五次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节五次滤液的pH=l广13，然后在搅拌条 件下过滤，获得六次滤饼和六次滤液，将六次滤饼与水按重量比1 15^20混合制成浆液，然 后在30(T35(TC进行喷雾干燥，获得Mg(OH)2产品；7、向六次滤液中通入(X)2气体，直至六次滤液的pH=6 8，然后在搅拌条件下过滤，获得 七次滤液和七次滤饼，将七次滤饼在80(T90(TC煅烧，获得CaO产品和(X)2气体；七次滤液为 NaCl溶液。
上述各步骤中发生的反应方程式包括如下反应 Mg (OH) 2+2HCl= Mg C12+H20 CaC03+2HCl=CaCl2+H20+C022Fe (OH)3+6HCl=2FeCl3+3H20 Fe (OH)2+2HCl=FeCl2+H20 2A1 (OH)3+6HCl=2AlCl3+3H20 MgCl2+2Na0H=Mg (0H)2+2NaCl FeCl2+2Na0H= Fe (0H)2+2NaCl CaCl2+2Na0H= Ca (0H)2+2NaCl 2FeCl3+6Na0H=2Fe (OH)3+6NaCl 2AlCl3+6Na0H=2Al (OH)3+6NaCl MgCl2+2Na0H=Mg (0H)2+2NaCl FeCl2+2Na0H= Fe (0H)2+2NaCl 2Fe (OH) 2+02= 2Fe (OH)3 2Fe (OH)3=Fe2O3+ 3H20 2A1 (OH) 3= A1203+3H20上述方法的步骤1中加入盐酸后物料产生(X)2气体，CO2气体被收集后，用于步骤7通 入CO2气体的操作中。
上述方法的步骤2中采用10(Γ325目的筛子进行过滤。
上述方法中采用的盐酸浓度为0.广lmol/L。
上述方法中采用的NaOH溶液浓度为0. Γθ. 5mol/L。
上述方法中获得的四次滤液和七次滤液用蒸汽加热到5(T60°C，将滤液浓缩成重 量浓度为4(Γ50%的NaCl溶液，配置成能够满足制备烧碱及氯碱的反应原料精盐溶液，然后 返回氨碱法生产纯碱或电解法生产烧碱的工艺中循环利用。
本发明通过在氯碱盐泥中加入酸碱调节PH值，并依次过滤的方法，将各种物料分 别提取出来，生产工艺流程简单，设备要求低，处理完成后无其他污染。
图1为本发明的氯碱盐泥的综合利用方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例中采用的氯碱盐泥成分按重量百分比为SiO2L 5(Tl. 58%，Al (OH) 3 2. 40^2. 47%, CaC032. 79^2. 89%, Mg (OH) 21. 80^1. 90%, Fe (OH)3 0· 11 0· 21%，Fe (OH)240. 10 0· 17%，NaCl 1. 02°/Γ . 16%，余量为水和微量杂质。
本发明实施例中氯碱盐泥经过处理后Si、Al、Ca、Mg和！^的回收率均在98wt%以 上，获得的CaO、Mg (OH) 2、Fe2O3和Al2O3的纯度在98 wt %以上。
本发明实施例中喷雾干燥采用的设备为高速离心喷雾干燥机。
实施例1采用的盐酸浓度为0. lmol/L，采用的NaOH溶液浓度为0. 5mol/L ； 将氯碱盐泥与水混合并搅拌均勻，混合比例按重量比为氯碱盐泥水=1: 5，然后加入 盐酸调节混合物的PH=1，获得浆液，同时产生(X)2气体被回收；采用100目的筛子将浆液过滤，获得一次滤饼和一次滤液，一次滤饼烘干去除水分，获 得石英砂；向一次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节一次滤液的pH=4，然后在搅拌条件下过 滤，获得二次滤饼和二次滤液；向二次滤饼中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤饼的pH=9，然后在搅拌条件下过 滤，获得三次滤饼和三次滤液，三次滤饼在500°C煅烧，获得!^e2O3产品；向二次滤液中加入 盐酸并搅拌均勻，调节pH=8，然后在搅拌条件下过滤，获得四次滤饼和四次滤液，四次滤饼 在150士 10°C下烘干，获得Al2O3产品，四次滤液为NaCl溶液；向二次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤液的pH=10，然后在搅拌条件下 过滤，获得五次滤饼和五次滤液，将五次滤饼在450°C下煅烧，获得!^e2O3产品；向五次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节五次滤液的pH=ll，然后在搅拌条件下 过滤，获得六次滤饼和六次滤液，将六次滤饼六次滤饼与水按重量比1:15混合制成浆液， 然后在30(T35(rC喷雾干燥，获得Mg (OH)2产品；向六次滤液中通入(X)2气体，直至六次滤液的pH=6，然后在搅拌条件下过滤，获得七次 滤液和七次滤饼，将七次滤饼在850°C煅烧，获得CaO产品和(X)2气体；七次滤液为NaCl溶 液；获得的四次滤液和七次滤液用蒸汽加热到50°C，将滤液浓缩成重量浓度45%的NaCl溶 液，配置成能够满足制备烧碱及氯碱的反应原料精盐溶液，然后返回氨碱法生产纯碱或电 解法生产烧碱的工艺中循环利用；Si的回收率均为99. 07wt%, Al的回收率均为98. 18wt%, Ca的回收率均为98. 20wt%, Mg的回收率均为98. 16wt%, Fe的回收率均为98. 44wt%, NaCl的回收率均为99. 03wt% ；获 得的 CaO、Mg (OH)2、！^e2O3 和 Al2O3 的纯度在 98 wt % 以上。
实施例2采用的盐酸浓度为0. 2mol/L，采用的NaOH溶液浓度为0. 4mol/L ； 将氯碱盐泥与水混合并搅拌均勻，混合比例按重量比为氯碱盐泥水=1:10，然后加入 盐酸调节混合物的PH=2，获得浆液，同时产生(X)2气体被回收；采用160目的筛子将浆液过滤，获得一次滤饼和一次滤液，一次滤饼烘干去除水分，获 得石英砂；向一次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节一次滤液的pH=5，然后在搅拌条件下过 滤，获得二次滤饼和二次滤液；向二次滤饼中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤饼的pH=10，然后在搅拌条件下过滤，获得三次滤饼和三次滤液，三次滤饼在350°C煅烧，，获得!^e2O3产品；向二次滤液中加 入盐酸并搅拌均勻，调节pH=7，然后在搅拌条件下过滤，获得四次滤饼和四次滤液，四次滤 饼在150士 10°C下烘干，获得Al2O3产品，四次滤液为NaCl溶液；向二次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤液的pH=9，然后在搅拌条件下过 滤，获得五次滤饼和五次滤液，将五次滤饼在350°C下煅烧，获得!^e2O3产品；向五次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节五次滤液的pH=12，然后在搅拌条件下 过滤，获得六次滤饼和六次滤液，将六次滤饼六次滤饼与水按重量比1:17混合制成浆液， 然后在30(T35(rC喷雾干燥，获得Mg (OH)2产品；向六次滤液中通入(X)2气体，直至六次滤液的pH=7，然后在搅拌条件下过滤，获得七次 滤液和七次滤饼，将七次滤饼在850°C煅烧，获得CaO产品和(X)2气体；七次滤液为NaCl溶 液；获得的四次滤液和七次滤液用蒸汽加热到，将滤液浓缩成重量浓度50%的NaCl溶 液，配置成能够满足制备烧碱及氯碱的反应原料精盐溶液，然后返回氨碱法生产纯碱或电 解法生产烧碱的工艺中循环利用；Si的回收率均为99. 04wt%, Al的回收率均为98. 84wt%, Ca的回收率均为98. 32wt%, Mg的回收率均为98. 13wt%, Fe的回收率均为98. 48wt%, NaCl的回收率均为98. 14wt% ；获 得的 CaO、Mg (OH)2、！^e2O3 和 Al2O3 的纯度在 98 wt % 以上。
实施例3采用的盐酸浓度为0. 4mol/L，采用的NaOH溶液浓度为0. 3mol/L ； 将氯碱盐泥与水混合并搅拌均勻，混合比例按重量比为氯碱盐泥水=1:15，然后加入 盐酸调节混合物的PH=3，获得浆液，同时产生(X)2气体被回收；采用160目的筛子将浆液过滤，获得一次滤饼和一次滤液，一次滤饼烘干去除水分，获 得石英砂；向一次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节一次滤液的pH=6，然后在搅拌条件下过 滤，获得二次滤饼和二次滤液；向二次滤饼中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤饼的pH=ll，然后在搅拌条件下 过滤，获得三次滤饼和三次滤液，三次滤饼在400°C煅烧，，获得!^e2O3产品；向二次滤液中加 入盐酸并搅拌均勻，调节pH=6，然后在搅拌条件下过滤，获得四次滤饼和四次滤液，四次滤 饼在150士 10°C下烘干，获得Al2O3产品，四次滤液为NaCl溶液；向二次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤液的pH=8，然后在搅拌条件下过 滤，获得五次滤饼和五次滤液，将五次滤饼在400°C下煅烧，获得!^e2O3产品；向五次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节五次滤液的pH=13，然后在搅拌条件下 过滤，获得六次滤饼和六次滤液，将六次滤饼六次滤饼与水按重量比1:18混合制成浆液， 然后在30(T35(rC喷雾干燥，获得Mg (OH)2产品；向六次滤液中通入(X)2气体，直至六次滤液的pH=8，然后在搅拌条件下过滤，获得七次 滤液和七次滤饼，将七次滤饼在850°C煅烧，获得CaO产品和(X)2气体；七次滤液为NaCl溶 液；获得的四次滤液和七次滤液用蒸汽加热到60°C，将滤液浓缩成重量浓度45%的NaCl溶 液，配置成能够满足制备烧碱及氯碱的反应原料精盐溶液，然后返回氨碱法生产纯碱或电解法生产烧碱的工艺中循环利用；Si的回收率均为98. 96wt%, Al的回收率均为98. 52wt%, Ca的回收率均为98. 33wt%, Mg的回收率均为98. 31wt%, Fe的回收率均为98. 25wt%, NaCl的回收率均为98. 95wt% ；获 得的CaO、Mg (OH) ^Fe2O3和Al2O3的纯度在98 wt %以上。
实施例4采用的盐酸浓度为0. 6mol/L，采用的NaOH溶液浓度为0. 2mol/L ； 将氯碱盐泥与水混合并搅拌均勻，混合比例按重量比为氯碱盐泥水=1: 20，然后加 入盐酸调节混合物的PH=3，获得浆液，同时产生(X)2气体被回收；采用160目的筛子将浆液过滤，获得一次滤饼和一次滤液，一次滤饼烘干去除水分，获 得石英砂；向一次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节一次滤液的pH=5，然后在搅拌条件下过 滤，获得二次滤饼和二次滤液；向二次滤饼中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤饼的pH=10，然后在搅拌条件下 过滤，获得三次滤饼和三次滤液，三次滤饼在450°C煅烧，，获得!^e2O3产品；向二次滤液中加 入盐酸并搅拌均勻，调节pH=7，然后在搅拌条件下过滤，获得四次滤饼和四次滤液，四次滤 饼在150士 10°C下烘干，获得Al2O3产品，四次滤液为NaCl溶液；向二次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤液的pH=9，然后在搅拌条件下过 滤，获得五次滤饼和五次滤液，将五次滤饼在450°C下煅烧，获得!^e2O3产品；向五次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节五次滤液的pH=ll，然后在搅拌条件下 过滤，获得六次滤饼和六次滤液，将六次滤饼六次滤饼与水按重量比1:19混合制成浆液， 然后在30(T35(rC喷雾干燥，获得Mg (OH)2产品；向六次滤液中通入(X)2气体，直至六次滤液的pH=7，然后在搅拌条件下过滤，获得七次 滤液和七次滤饼，将七次滤饼在800°C煅烧，获得CaO产品和(X)2气体；七次滤液为NaCl溶 液；获得的四次滤液和七次滤液用蒸汽加热到50°C，将滤液浓缩成重量浓度50%的NaCl溶 液，配置成能够满足制备烧碱及氯碱的反应原料精盐溶液，然后返回氨碱法生产纯碱或电 解法生产烧碱的工艺中循环利用；Si的回收率均为99. llwt%, Al的回收率均为98. 59wt%, Ca的回收率均为98. 41wt%, Mg的回收率均为98. 72wt%, Fe的回收率均为98. 58wt%, NaCl的回收率均为98. 97wt% ；获 得的 CaO、Mg (OH)2、！^e2O3 和 Al2O3 的纯度在 98 wt % 以上。
实施例5采用的盐酸浓度为lmol/L，采用的NaOH溶液浓度为0. Imo 1/L ； 将氯碱盐泥与水混合并搅拌均勻，混合比例按重量比为氯碱盐泥水=1: 20，然后加 入盐酸调节混合物的PH=2，获得浆液，同时产生(X)2气体被回收；采用325目的筛子将浆液过滤，获得一次滤饼和一次滤液，一次滤饼烘干去除水分，获 得石英砂；向一次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节一次滤液的pH=4，然后在搅拌条件下过 滤，获得二次滤饼和二次滤液；向二次滤饼中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤饼的pH=9，然后在搅拌条件下过7滤，获得三次滤饼和三次滤液，三次滤饼在500°C煅烧，，获得!^e2O3产品；向二次滤液中加入 盐酸并搅拌均勻，调节pH=8，然后在搅拌条件下过滤，获得四次滤饼和四次滤液，四次滤饼 在150士 10°C下烘干，获得Al2O3产品，四次滤液为NaCl溶液；向二次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤液的pH=10，然后在搅拌条件下 过滤，获得五次滤饼和五次滤液，将五次滤饼在500°C下煅烧，获得!^e2O3产品；向五次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节五次滤液的pH=12，然后在搅拌条件下 过滤，获得六次滤饼和六次滤液，将六次滤饼六次滤饼与水按重量比1 20混合制成浆液， 然后在30(T35(rC喷雾干燥，获得Mg (OH)2产品；向六次滤液中通入(X)2气体，直至六次滤液的pH=6，然后在搅拌条件下过滤，获得七次 滤液和七次滤饼，将七次滤饼在900°C煅烧，获得CaO产品和(X)2气体；七次滤液为NaCl溶 液；获得的四次滤液和七次滤液用蒸汽加热到60°C，将滤液浓缩成重量浓度45%的NaCl浓 缩液，配置成能够满足制备烧碱及氯碱的反应原料精盐溶液，然后返回氨碱法生产纯碱或 电解法生产烧碱的工艺中循环利用；Si的回收率均为99. 05wt%, Al的回收率均为98. 51wt%, Ca的回收率均为98. 70wt%, Mg的回收率均为98. 20wt%, Fe的回收率均为98. 16wt%, NaCl的回收率均为99. 13wt% ；获 得的 CaO、Mg (OH)2、！^e2O3 和 Al2O3 的纯度在 98 wt % 以上。
权利要求
1.一种氯碱盐泥的综合利用方法，其特征在于按以下步骤进行(1)将氯碱盐泥与水混合并搅拌均勻，混合比例按重量比为氯碱盐泥水=1:5 20，然 后加入盐酸调节混合物的PH=广3，获得浆液，并产生(X)2气体进行回收；(2)将浆液过滤，获得一次滤饼和一次滤液，一次滤饼烘干去除水分，获得石英砂；(3)向一次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节一次滤液的ρΗ=Γ6，然后在搅拌条 件下过滤，获得二次滤饼和二次滤液；(4)向二次滤饼中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤饼的pH=iTll，然后在搅拌条 件下过滤，获得三次滤饼和三次滤液，三次滤饼在35(T500°C煅烧，获得!^e2O3产品；向三次 滤液中加入盐酸并搅拌均勻，调节pH=6 8，然后在搅拌条件下过滤，获得四次滤饼和四次滤 液，四次滤饼在150士 10°C烘干去除水分，获得Al2O3产品，四次滤液为NaCl溶液；(5)向二次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节二次滤液的pH=纩10，然后在搅拌条 件下过滤，获得五次滤饼和五次滤液，将五次滤饼在35(T50(TC煅烧，获得!^e2O3产品；(6)向五次滤液中加入NaOH溶液并搅拌均勻，调节五次滤液的pH=l广13，然后在搅拌 条件下过滤，获得六次滤饼和六次滤液，将六次滤饼与水按重量比1 15^20混合制成浆液， 然后在30(T35(rC进行喷雾干燥，获得Mg (OH) 2产品；(7)向六次滤液中通入(X)2气体，直至六次滤液的pH=6 8，然后在搅拌条件下过滤，获 得七次滤液和七次滤饼，将七次滤饼在80(T90(TC煅烧，获得CaO产品；七次滤液为NaCl溶 液。
2.根据权利要求1所述的一种氯碱盐泥的综合利用方法，其特征在于所述的盐酸浓度 为0. rimol/L ；所述的NaOH溶液浓度为0. Γθ. 5mol/L。
3.根据权利要求1所述的一种氯碱盐泥的综合利用方法，其特征在于步骤(2)中将浆 液过滤是采用10(Γ325目的筛子进行过滤。
4.根据权利要求1所述的一种氯碱盐泥的综合利用方法，其特征在于所述的产生CO2 气体进行回收，用于步骤(7)通入(X)2气体的操作中。
全文摘要
一种氯碱盐泥的综合利用方法，按以下步骤进行将氯碱盐泥与水混合过滤获得一次滤饼和一次滤液；向一次滤液中加入碱液过滤，获得二次滤饼和二次滤液；向二次滤饼中加入碱液过滤，获得三次滤饼和三次滤液，三次滤饼煅烧；向三次滤液中加入盐酸过滤，获得四次滤饼和四次滤液，四次滤饼烘干；向二次滤液中加入碱液过滤，获得五次滤饼和五次滤液，五次滤饼煅烧；向五次滤液中加入碱液过滤，获得六次滤饼和六次滤液，六次滤饼与水混合成浆液再喷雾干燥；向六次滤液通入CO2过滤，获得七次滤液和七次滤饼，七次滤饼煅烧。本发明通过在氯碱盐泥中加入酸碱并依次过滤，将各种物料分别提取出来，生产工艺流程简单，设备要求低，处理完成后无其他污染。
文档编号C01B33/12GK102040250SQ20101054714
公开日2011年5月4日 申请日期2010年11月17日 优先权日2010年11月17日
发明者高玉娟 申请人:辽宁工程技术大学