CN102153127B - 用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法 - Google Patents

用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法，包括以下步骤：1）将氨碱厂蒸馏废液通过一级沉降器沉降分离其中的固体悬浮物，制得清废液；2）将清废液与含硝矿盐卤水混合，在一级反应器中充分反应；3）将步骤2）中的混合液输送入二级反应器，同时向二级反应器中加入助沉阻垢剂，充分反应；4）二级反应器中的混合液输送入二级沉降器，沉降分离，回收上清液，沉降器底流出来的石膏浆液输送至一级脱水设备，充分脱水得到粗石膏；5）将上步脱水得到的粗石膏输送入配浆桶，加水制成浆液，继续输送至二级脱水设备，充分脱水制得石膏产品。本发明工艺简单、生产所需成本很低，非常适合推广应用。

Description

用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法
技术领域
本发明涉及一种用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法。
背景技术
原盐是纯碱生产的主要原材料，其基本来源有海盐、湖盐及矿盐。利用打井采矿化盐获得卤水是许多纯碱企业生产的主要途径。采矿卤水中含有较多的杂质，以硫酸钠（俗称芒硝）为主，为获得较为纯净的生产卤水，有些企业采用冷冻提硝的方法将硫酸钠提取出来，作为一种副产品用于玻璃、漂染等行业。卤水中的硫酸钠含量不高（≤30g/l）时，因为能耗、工艺复杂、成本高等原因，采用冷冻提硝变得不可行，如果不提取硫酸钠，纯碱生产的后续工艺将会产生严重结垢，导致设备运行周期大大缩短等问题。
氨碱厂在生产纯碱的过程中，会产生大量的废液废渣，每生产1吨纯碱，就会向环境排放10m3的蒸馏废液，其中固体含量在4-5%，为了处理这些废液，大多数氨碱厂将生产基地建在海边，在海边筑起围坝，废液就排放进围坝里，由于产生的废液体积很大，待自然静置沉降至废液的pH值等指标合格后就会排放入大海中。然而，这需要很大面积的渣场，同时也会造成严重的污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法。
本发明所采取的技术方案是：
用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法，包括以下步骤：
1）将氨碱厂蒸馏废液通过一级沉降器沉降分离其中的固体悬浮物，制得清废液；
2）将清废液与含硝矿盐卤水混合，在一级反应器中充分反应；
3）将步骤2）中的混合液输送入二级反应器，同时向二级反应器中加入助沉阻垢剂，充分反应；
4）二级反应器中的混合液输送入二级沉降器，沉降分离，回收上清液，沉降器底流出来的石膏浆液输送至一级脱水设备，充分脱水得到粗石膏，回收滤液；
5）将上步脱水得到的粗石膏输送入配浆桶，加水制成浆液，继续输送至二级脱水设备，充分脱水制得石膏产品。
步骤1）中，沉降器沉降分离废液中的固体悬浮物至得到的清废液的浊度≤200ppm。
步骤2）中，充分反应的时间为30-40分钟，步骤3）中，充分反应的时间为20-30分钟。
步骤3）中的助沉阻垢剂的加入量为混合液质量的1-2‰。
所述的助沉阻垢剂为聚丙烯酸钠。
一级脱水设备为带式过滤机或者卧螺离心机。
二级脱水设备为带式过滤机或者卧螺离心机。
步骤4）中，充分脱水至粗石膏中的游离水含量≤25wt%。
步骤5）中，充分脱水至石膏产品中的游离水含量≤15wt%。
步骤5）中，粗石膏质量：加入的水的体积=1kg:2.5-3L。
本发明的有益效果是：本发明采用氨碱厂蒸馏废液为处理矿井卤水，将大量的蒸镏废液变废为宝，回收其中的氯化钠盐分，彻底消除纯碱厂大量蒸馏废液对环境造成的影响，整个生产过程无固废产生，节能减排效应明显，符合循环经济理念，具有很好的社会效益；本发明最后制得的石膏产品白度好、主成分高，品质明显优于一般的烟气脱硫石膏，且提纯的可塑性很强，用途广，具有显著的经济效益；本发明工艺简单、生产所需成本很低，非常适合推广应用。
具体实施方式
用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法，包括以下步骤：
1）将氨碱厂蒸馏废液通过一级沉降器沉降分离其中的固体悬浮物，制得清废液，清废液的浊度≤200ppm；
2）将清废液与含硝矿盐卤水混合，在一级反应器中充分反应30-40分钟；
3）将步骤2）中的混合液输送入二级反应器，同时向二级反应器中加入助沉阻垢剂聚丙烯酸钠，充分反应20-30分钟；
4）二级反应器中的混合液输送入二级沉降器，沉降分离，回收上清液，沉降器底流出来的石膏浆液输送至一级脱水设备，充分脱水至得到粗石膏中的游离水含量≤25wt%，同时回收滤液；
5）将上步脱水得到的粗石膏输送入配浆桶，加水制成浆液，继续输送至二级脱水设备，充分脱水至得到的石膏产品中游离水含量≤15wt%。
步骤1）中，氨碱厂蒸馏废液量为3-5m3/h。
步骤2）中，含硝矿盐卤水量为30-50m3/h。
步骤2）中，所述的一级反应器为间歇釜。
步骤4）中，所述的二级反应器为间歇釜。
步骤4）中，回收的上清液即可用于纯碱制造的低硝卤水，可直接送入纯碱工艺的盐水精制工序，进行纯碱生产，回收的滤液可用于提取NaCl。
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：
实施例1：
1）将3m3/h的氨碱厂蒸馏废液通过一级沉降器沉降分离其中的固体悬浮物，制得清废液，清废液的浊度≤200ppm；
2）将清废液与30m3/h的含硝矿盐卤水混合，在一级反应器间歇釜中充分反应30-40分钟；
3）将步骤2）中的混合液输送入二级反应器间歇釜中，同时向二级反应器间歇釜中加入混合液质量的1‰的助沉阻垢剂聚丙烯酸钠，充分反应20-30分钟；
4）二级反应器中的混合液输送入二级沉降器，沉降分离，回收上清液，沉降器底流出来的石膏浆液输送至一级脱水设备带式过滤机，充分脱水至得到粗石膏中的游离水含量≤25wt%，同时回收滤液；
5）将上步脱水得到的粗石膏输送入配浆桶，按照1kg粗石膏加2.5L水的比例加水制成浆液，继续输送至二级脱水设备带式过滤机，充分脱水至得到的石膏产品中游离水含量≤15wt%。
步骤4）得到的上清液即低硝卤水中，Na2SO4≤10g/l；Ca2+≤1.2g/l；浊度≤80mg/l，可直接送入纯碱工艺的盐水精制工序，进行纯碱生产。
步骤5）中，得到的石膏产品的白度为90，NaCl含量0.38wt%，石膏干基纯度95.2wt%。
实施例2：
1）将4m3/h的氨碱厂蒸馏废液通过一级沉降器沉降分离其中的固体悬浮物，制得清废液，清废液的浊度≤200ppm；
2）将清废液与50m3/h的含硝矿盐卤水混合，在一级反应器间歇釜中充分反应30-40分钟；
3）将步骤2）中的混合液输送入二级反应器间歇釜中，同时向二级反应器间歇釜中加入混合液质量的2‰的助沉阻垢剂聚丙烯酸钠，充分反应20-30分钟；
4）二级反应器中的混合液输送入二级沉降器，沉降分离，回收上清液，沉降器底流出来的石膏浆液输送至一级脱水设备带式过滤机，充分脱水至得到粗石膏中的游离水含量≤25wt%，同时回收滤液；
5）将上步脱水得到的粗石膏输送入配浆桶，按照1kg粗石膏加3L水的比例加水制成浆液，继续输送至二级脱水设备带式过滤机，充分脱水至得到的石膏产品中游离水含量≤15wt%。
步骤4）得到的上清液即低硝卤水中，Na2SO4≤11.8g/l；Ca2+≤1.1g/l；浊度≤100mg/l，可直接送入纯碱工艺的盐水精制工序，进行纯碱生产。
步骤5）得到的石膏产品的白度为92，NaCl含量0.35wt%，石膏干基纯度95.6wt%。
实施例3：
1）将5m3/h的氨碱厂蒸馏废液通过一级沉降器沉降分离其中的固体悬浮物，制得清废液，清废液的浊度≤200ppm；
2）将清废液与40m3/h的含硝矿盐卤水混合，在一级反应器间歇釜中充分反应30-40分钟；
3）将步骤2）中的混合液输送入二级反应器间歇釜中，同时向二级反应器间歇釜中加入混合液质量的1.5‰的助沉阻垢剂聚丙烯酸钠，充分反应20-30分钟；
4）二级反应器中的混合液输送入二级沉降器，沉降分离，回收上清液，沉降器底流出来的石膏浆液输送至一级脱水设备卧螺离心机，充分脱水至得到粗石膏中的游离水含量≤25wt%，同时回收过滤液；
5）将上步脱水得到的粗石膏输送入配浆桶，按照1kg粗石膏加2.7L水的比例加水制成浆液，继续输送至二级脱水设备卧螺离心机，充分脱水至得到的石膏产品中游离水含量≤15wt%。
步骤4）得到的上清液即低硝卤水中，Na2SO4≤11.3g/l；Ca2+≤1.3g/l；浊度≤95mg/l，可直接送入纯碱工艺的盐水精制工序，进行纯碱生产。
步骤5）得到的石膏产品的白度为93，NaCl含量0.36wt%，石膏干基纯度95.7wt%。

Claims (10)

1.用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法，包括以下步骤：
1）将氨碱厂蒸馏废液通过一级沉降器沉降分离其中的固体悬浮物，制得清废液；
2）将清废液与含硝矿盐卤水混合，在一级反应器中充分反应；
3）将步骤2）中的混合液输送入二级反应器，同时向二级反应器中加入助沉阻垢剂，充分反应；
4）二级反应器中的混合液输送入二级沉降器，沉降分离，回收上清液，沉降器底流出来的石膏浆液输送至一级脱水设备，充分脱水得到粗石膏，回收滤液；
5）将上步脱水得到的粗石膏输送入配浆桶，加水制成浆液，继续输送至二级脱水设备，充分脱水制得石膏产品。
2.根据权利要求1所述的一种用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法，其特征在于：步骤1）中，一级沉降器沉降分离废液中的固体悬浮物至得到的清废液的浊度≤200ppm。
3.根据权利要求1所述的一种用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法，其特征在于：步骤2）中，充分反应的时间为30-40分钟，步骤3）中，充分反应的时间为20-30分钟。
4.根据权利要求1所述的一种用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法，其特征在于：步骤3）中的助沉阻垢剂的加入量为混合液质量的1-2‰。
5.根据权利要求4所述的一种用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法，其特征在于：所述的助沉阻垢剂为聚丙烯酸钠。
6.根据权利要求1所述的一种用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法，其特征在于：一级脱水设备为带式过滤机或者卧螺离心机。
7.根据权利要求1所述的一种用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法，其特征在于：二级脱水设备为带式过滤机或者卧螺离心机。
8.根据权利要求1所述的一种用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法，其特征在于：步骤4）中，充分脱水至粗石膏中的游离水含量≤25wt%。
9.根据权利要求1所述的一种用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法，其特征在于：步骤5）中，充分脱水至石膏产品中的游离水含量≤15wt%。
10.根据权利要求1所述的一种用氨碱厂蒸馏废液脱除矿盐中硫酸根制取石膏的方法，其特征在于：步骤5）中，粗石膏质量：加入的水的体积=1kg:2.5-3L。
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