一种化工废盐的精制方法与流程

文档序号:23499796发布日期:2021-01-01 18:03阅读:413来源:国知局

本发明属于环保技术领域,特别涉及一种化工废盐的精制方法。



背景技术:

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。

现有废盐的末端处理技术主要为填埋、焚烧和无害化综合利用。填埋是将废盐经过混凝土等固化后,按照填埋技术规范送入刚性填埋场进行卫生填埋处置。焚烧是将废盐加热到900℃,无机盐熔融流入炉底,经冷却后回收,有机物在高温下挥发和分解。由于废盐熔点区间波动大,在焚烧处理过程中极易发生结渣、结块等不利现象,影响工艺稳定性。因此,废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和重金属离子的去除。

目前,降低工业废盐中有机物的去除的常用处理方法包括焚烧法、高温热解法和填埋法等,而经过有机物去除后通常使用沉淀-过滤的方法进一步去除重金属离子,但该方法去除效率不高。



技术实现要素:

本发明的目的,在于提供一种化工废盐的精制方法,其可有效去除盐渣中的杂质阳离子及重金属离子,并可提高有机物的去除率。

为了达成上述目的,本发明的解决方案是:

一种化工废盐的精制方法,将热解碳化后的废盐渣溶解,向溶解液中加入沉淀剂,过滤除去沉淀物,滤液导入离子交换树脂进行进一步除杂,调节清液ph值至7-7.5,向其中加入na2s溶液,过滤除去沉淀物,滤液经纳滤膜浓缩,得到精制液。

上述沉淀剂选用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸钾。

上述离子交换树脂为阳离子型交换树脂。

上述na2s溶液的浓度为8%~12%。

上述在向废盐渣溶解液中加入沉淀剂前,先向其中加入双氧水,然后在紫外条件下进行处理。

上述热解碳化的过程为:先将化工废盐干燥脱水,然后将粗盐进行一级煅烧和二级煅烧,得到废盐渣。

上述干燥脱水的条件为180~230℃、15~30s。

上述一级煅烧的条件为500~520℃、2~4min;二级煅烧的条件为700~730℃、20~25min。

采用上述方案后,本发明采用的精制方法,先将热解碳化后的化工废盐溶解,采用含oh-和co32-作为沉淀剂去除ca2+、mg2+等阳离子杂质,然后用阳离子交换树脂进一步去除杂质阳离子;由于废盐中可能含有微量重金属,因此在前期去除有机物及阳离子杂质后,再采用na2s溶液进行重金属的去除,有效避免了有机物及杂质对重金属离子沉淀的干扰,最后,还用纳滤膜对盐液进行浓缩,进行更有效的精制,从而提高了精制盐的品质和纯度。由于前期采用的是热解碳化的方法去除化工废盐所带的有机物,所以在进行后续精制前,增加了双氧水和紫外结合的氧化步骤,以便更有效的去除有机物。

本发明提供的化工废盐精制方法制备得到的结晶盐经干燥后可得到二级以上精制工业盐,直接供给用盐企业作为工业原料盐使用。

具体实施方式

本发明采用的精制方法先需要对化工废盐进行热解碳化处理,然后再进行后续精制。

热解碳化处理具体如下:

(1)干燥:利用煅烧高温烟气对原始物料进行预干燥、氧化、炭化,然后通过分离器实现盐粒和气体的分离,干盐进入一级煅烧炉,干燥废气进入废气焚烧炉。

具体地,干燥脱水的条件为180~230℃、15~30s。

(2)一级煅烧:采用“一级煅烧炉”使炉内气体呈连续相,使物料呈分散相,极大地提升了炉内氧化气氛,有机物被高温氧化,从而显著提高渣盐中有机物的煅烧效率和燃烬度,克服盐粒结团结块问题。

具体地,一级煅烧的条件为500~520℃、2~4min。

(3)二级煅烧:利用炉体的倾斜和缓慢的回转作用,使渣盐经翻滚、移动可与氧气充分接触,渣盐中的有机物在高温燃烧作用下被燃烧分解成高温烟气和灰渣。

具体地,二级煅烧的条件为700~730℃、时间为20~25min。

之后,采用含oh-和co32-作为沉淀剂去除ca2+、mg2+等阳离子杂质,然后用阳离子交换树脂进一步去除杂质阳离子;由于废盐中可能含有微量重金属,因此在前期去除有机物及阳离子杂质后,再采用na2s溶液进行重金属的去除,有效避免了有机物及杂质对重金属离子沉淀的干扰,最后,还用纳滤膜对盐液进行浓缩,进行更有效的精制,从而提高了精制盐的品质和纯度。由于前期采用的是热解碳化的方法去除化工废盐所带的有机物,所以在进行后续精制前,增加了双氧水和紫外结合的氧化步骤,以便更有效地去除有机物。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1

某化工企业废盐,经检测,氯化钠含量在90.8g/100g、水分为6.34g/100g,有机物1.35g/100g,硫酸钠和其他杂质1.22g/100g。

采用本发明的精制方法,将热解碳化后的废盐渣溶解,向溶解液中加入沉淀剂,过滤除去沉淀物,滤液导入离子交换树脂进行进一步除杂,用10%盐酸溶液溶液调节清液ph值至7-7.5,向其中加入na2s溶液,过滤除去沉淀物,滤液经纳滤膜浓缩,得到精制液。

其中,所述沉淀剂为氢氧化钠和碳酸钠的混合物,使ca2+、mg2+等阳离子杂质完全转变为沉淀。

所述离子交换树脂为阳离子型交换树脂,上柱液流速为5bv/h。

加入的na2s溶液的浓度为12%。

所述热解碳化是先将化工废盐干燥脱水,然后将粗盐进行一级煅烧和二级煅烧,得到废盐渣。具体地:将废盐放入闪蒸干燥机中,在温度为180℃的条件下干燥30s,脱除废盐中的水分并分解部分低分子有机物得到粗盐1;粗盐1进入到一级流化床焚烧炉中,在温度为500℃的条件下碳化或分解3min,分解或碳化绝大部分有机物,得到粗盐2;粗盐2进入到二级回转窑煅烧炉中煅烧,温度为700℃的条件下煅烧25min,得到粗盐3。

通过上述精制方法处理得到的精制液送入多效蒸发系统,处理后得到结晶盐,结晶盐经双级螺旋离心机甩除水分后再进入流化床干燥机蒸发水分,即可得到工业盐。

经检测,得到的工业盐氯化钠含量为98.5g/100g、水分为0.53g/100g,水不溶物0.11g/100g,钙镁离子总量0.43g/100g,硫酸根0.52g/100g。

实施例2

某化工企业废盐,经检测,氯化钠含量在93.2g/100g、水分为3.74g/100g,有机物1.52g/100g,硫酸钠和其他杂质1.08g/100g。

采用本发明的精制方法,将热解碳化后的废盐渣溶解,向溶解液中加入沉淀剂,过滤除去沉淀物,滤液导入离子交换树脂进行进一步除杂,用15%氢氧化钠溶液调节清液ph值至7-7.5,向其中加入na2s溶液,过滤除去沉淀物,滤液经纳滤膜浓缩,得到精制液。

其中,所述沉淀剂为氢氧化钠和碳酸钠的混合物,使ca2+、mg2+等阳离子杂质完全转变为沉淀。

所述离子交换树脂为阳离子型交换树脂,上柱液流速为4bv/h。

加入的na2s溶液的浓度为12%。

所述热解碳化是先将化工废盐干燥脱水,然后将粗盐进行一级煅烧和二级煅烧,得到废盐渣。具体地:将废盐放入闪蒸干燥机中,在温度为180℃的条件下干燥30s,脱除废盐中的水分并分解部分低分子有机物得到粗盐1;粗盐1进入到一级流化床焚烧炉中,在温度为500℃的条件下碳化或分解3min,分解或碳化绝大部分有机物,得到粗盐2;粗盐2进入到二级回转窑煅烧炉中煅烧,温度为730℃的条件下煅烧20min,得到粗盐3。

通过上述精制方法处理得到的精制液送入多效蒸发系统,处理后得到结晶盐,结晶盐经双级螺旋离心机甩除水分后再进入流化床干燥机蒸发水分,即可得到工业盐。

经检测,得到的工业盐氯化钠含量为98.5g/100g、水分为0.62g/100g,水不溶物0.14g/100g,钙镁离子总量0.42g/100g,硫酸根0.35g/100g。

实施例3

某化工企业废盐,经检测,氯化钠含量在91.7g/100g、水分为4.66g/100g,有机物1.98g/100g,硫酸钠和其他杂质0.95g/100g。

采用本发明的精制方法,将热解碳化后的废盐渣溶解,向溶解液中加入沉淀剂,过滤除去沉淀物,滤液导入离子交换树脂进行进一步除杂,用10%盐酸溶液调节清液ph值至7-7.5,向其中加入na2s溶液,过滤除去沉淀物,滤液经纳滤膜浓缩,得到精制液。

其中,所述沉淀剂为氢氧化钠和碳酸钠的混合物,使ca2+、mg2+等阳离子杂质完全转变为沉淀。

所述离子交换树脂为阳离子型交换树脂,上柱液流速为4bv/h。

加入的na2s溶液的浓度为8%。

所述热解碳化是先将化工废盐干燥脱水,然后将粗盐进行一级煅烧和二级煅烧,得到废盐渣。具体地:将废盐放入闪蒸干燥机中,在温度为180℃的条件下干燥30s,脱除废盐中的水分并分解部分低分子有机物得到粗盐1;粗盐1进入到一级流化床焚烧炉中,在温度为500℃的条件下碳化或分解3min,分解或碳化绝大部分有机物,得到粗盐2;粗盐2进入到二级回转窑煅烧炉中煅烧,温度为730℃的条件下煅烧22min,得到粗盐3。

通过上述精制方法处理得到的精制液送入多效蒸发系统,处理后得到结晶盐,结晶盐经双级螺旋离心机甩除水分后再进入流化床干燥机蒸发水分,即可得到工业盐。

经检测,得到的工业盐氯化钠含量为98.8g/100g、水分为0.37g/100g,水不溶物0.19g/100g,钙镁离子总量0.44g/100g,硫酸根0.28g/100g。

实施例4

本实施例与实施例2的区别在于:在向废盐渣溶解液中加入沉淀剂前,先向其中加入双氧水,然后在紫外条件下进行处理。

一种化工废盐的精制方法,将热解碳化后的废盐渣溶解,先向其中加入双氧水,然后在紫外条件下进行处理,向处理液中加入沉淀剂,过滤除去沉淀物,滤液导入离子交换树脂进行进一步除杂,用15%氢氧化钠溶液调节清液ph值至7-7.5,向其中加入na2s溶液,过滤除去沉淀物,滤液经纳滤膜浓缩,得到精制液。

其中,双氧水的加入量为废液质量的0.1%,紫外灯照射强度为20mw/cm2

所述沉淀剂为氢氧化钠和碳酸钠的混合物,使ca2+、mg2+等阳离子杂质完全转变为沉淀。

所述离子交换树脂为阳离子型交换树脂,上柱液流速为4bv/h。

加入的na2s溶液的浓度为12%。

所述热解碳化是先将化工废盐干燥脱水,然后将粗盐进行一级煅烧和二级煅烧,得到废盐渣。具体地:将废盐放入闪蒸干燥机中,在温度为180℃的条件下干燥30s,脱除废盐中的水分并分解部分低分子有机物得到粗盐1;粗盐1进入到一级流化床焚烧炉中,在温度为500℃的条件下碳化或分解3min,分解或碳化绝大部分有机物,得到粗盐2;粗盐2进入到二级回转窑煅烧炉中煅烧,温度为730℃的条件下煅烧20min,得到粗盐3。

通过上述精制方法处理得到的精制液送入多效蒸发系统,处理后得到结晶盐,结晶盐经双级螺旋离心机甩除水分后再进入流化床干燥机蒸发水分,即可得到工业盐。

经检测,得到的工业盐氯化钠含量为98.9g/100g、水分为0.31g/100g,水不溶物0.12g/100g,钙镁离子总量0.31g/100g,硫酸根0.28g/100g。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。

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