CN102432036A - 用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法 - Google Patents

用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102432036A
CN102432036A CN2011102754705A CN201110275470A CN102432036A CN 102432036 A CN102432036 A CN 102432036A CN 2011102754705 A CN2011102754705 A CN 2011102754705A CN 201110275470 A CN201110275470 A CN 201110275470A CN 102432036 A CN102432036 A CN 102432036A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nitric acid
fused salt
heat
waste nitric
generating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011102754705A
Other languages
English (en)
Inventor
刘国敏
何毅
郭廷伟
刘平心
张雷
刘明松
殷建平
田洪增
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHANGZHOU SUNHOME SOLAR WATER HEATER MANUFACTURE Co Ltd
Original Assignee
CHANGZHOU SUNHOME SOLAR WATER HEATER MANUFACTURE Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHANGZHOU SUNHOME SOLAR WATER HEATER MANUFACTURE Co Ltd filed Critical CHANGZHOU SUNHOME SOLAR WATER HEATER MANUFACTURE Co Ltd
Priority to CN2011102754705A priority Critical patent/CN102432036A/zh
Publication of CN102432036A publication Critical patent/CN102432036A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fertilizers (AREA)

Abstract

本发明属于化工领域，具体涉及一种用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法，该方法将废硝酸熔盐充分溶解于水中，然后加入双氧水，以氯化铜为催化剂，使亚硝酸钠氧化成硝酸钠；再加入氯化钾，由硝酸钠和氯化钾复反应制备硝酸钾。本发明为废熔盐处理进而制备硝酸钾用于生产钾肥提供了一种新的方法，能充分利用废硝酸熔盐，以成本不高的双氧水、氯化钾制备用于钾肥的硝酸钾。

Description

用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法
技术领域
本发明涉及化工领域，具体涉及一种用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法。
背景技术
近几年来，随着全球经济的发展，煤、石油、天然气供需出现矛盾，能源危机显得十分突出，于是人们把关注的重点转移至可再生能源方面，因此氢能、风能、太阳能越来越受到人们的重视。世界各地都加大了对太阳能的支持，太阳能光热发电必定会成为未来能源的发展方向。热传输技术是太阳能高温热发电的关键技术。熔盐作为传热介质可以达到较高的温度，同时具有较好的储热功能，因此熔盐是目前应用较多、较为成熟的传热蓄热介质。
目前国内外太阳能热发电站所使用的熔盐传热蓄热介质主要为二元硝酸盐体系(40％KNO3-60％NaNO3)和三元硝酸盐体系(53％KNO3-7％NaNO3-40％NaNO2)。2009年6月，西班牙Andasol 2商业太阳能热发电站投入运行，其发电能力为50MW，采用28500吨混合硝酸盐作为蓄热介质(40％KNO3-60％NaNO3)；如果一个槽式太阳能发电厂需要安装一个1000MWh容量的储热系统，为了满足热储存容量要求，这个蓄热系统需要24000吨的熔盐混合物，因此如此大规模运用熔盐也给我们提出了一个问题：当30年的使用寿命结束后，电站中所使用的大量硝酸熔盐应啊如何处理？硝酸熔盐虽然不属于危险废物，但是如果直接弃于荒地中，则会存在潜在的污染，如盐化土地、污染地下水等。高温熔盐冷却后其硬度较硬，难于粉碎，温度降低后让其在大型容器或直接流至地面后则会成为坚硬的一整块，那么处理更加复杂。所以，我们必须考虑熔盐的处理问题。
硝酸盐的主要成分是硝酸钾、硝酸钠和亚硝酸钠，硝酸钾是一种重要的无机化工产品。硝酸钾最重要的用途就是作为钾肥使用，硝酸钾被誉为继硫酸钾之后的“第三代钾肥”，因为硝酸钾的钾、氮的总含量达到60％，且易于被植物吸收，施用之后无残留，因此是一种优质的无氯钾、氮复合肥料。
用于太阳能热发电的二元硝酸盐成分是硝酸钾和硝酸钠，三元硝酸盐的成分是亚硝酸钠、硝酸钠和硝酸钾，本专利的思路是将亚硝酸钠氧化成硝酸钠，再由硝酸钠制取硝酸钾，进而用于制备钾肥。硝酸钾的制备方法主要有合成法、溶剂萃取法、复分解法、中和法、硝土制取法等，其中比较常见的是由硝酸铵和氯化钾复分解循环得到。由于硝酸熔盐中含有大量的硝酸钠，因此采用硝酸钠和氯化钾来制备硝酸钾。
本领域目前未见有能很好的综合处理废硝酸熔盐方法的报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种处理方法简单、可操作性强，能有效解决废硝酸熔盐的处理方法。本发明充分利用废硝酸熔盐，以成本不高的双氧水、氯化钾处理废硝酸熔盐，进而制备用于钾肥的硝酸钾。
本发明所采用的技术方案为：一种用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法，包括以下步骤：
1.将废硝酸熔盐充分溶解于水中，搅拌，使其充分溶解，将溶液过滤；
2.将步骤1所得废硝酸熔盐溶液加热至40℃-60℃，加入双氧水、氯化铜，充分搅拌反应1.5-3小时；
3.将步骤2所得废硝酸熔盐溶液进一步升温至60℃-90℃，加入氯化钾，充分搅拌反应1.5-3小时；
4.将步骤3所得废硝酸熔盐溶液结晶，先析出氯化钠，滤液结晶得到硝酸钾。然后将硝酸钾晶体重结晶提纯。
其中，上述步骤1中硝酸熔盐为降温后未全部凝固结块之前的熔盐，温度为100℃-150℃。用于溶解硝酸熔盐的水的用量和硝酸熔盐的重量比为2～4∶1，搅拌使其充分溶解。将硝酸盐溶液过滤，滤去不溶物等废渣。
步骤2中，熔盐溶液的温度为40℃～60℃，双氧水的浓度为30％～50％，双氧水的用量和混合硝酸盐中亚硝酸盐重量的比为1.5～3∶1，氯化铜的用量为双氧水体积数值的1％～5％。
步骤3中，熔盐溶液的温度为60℃～90℃，氯化钾的用量和混合硝酸盐重量的比为0.4～1∶1。
步骤4中，由于氯化钠溶解度随着温度升高变化不大，而硝酸钾溶解度随着温度升高而增加，高温下两者溶解度相差很大，因此利用其溶解度不同可以分别得到氯化钠和硝酸钾晶体。析出结晶时先析出氯化钠，固液分离，再将滤液结晶析出硝酸钾，然后将硝酸钾晶体重结晶提纯。
本发明的有益效果是：利用一种更加经济的处理用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的工艺，避免了大量的硝酸熔盐的浪费，既能保护环境，也能充分利用硝酸熔盐，而且为“第三代钾肥”硝酸钾提供了新的来源。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
取废硝酸熔盐100g于烧杯中，加入200ml水，搅拌，使其充分溶解成为硝酸盐溶液，将溶液过滤。将溶液加热至40℃，加入40ml浓度为30％的H2O2以及0.2g氯化铜，充分搅拌，反应2小时。将溶液升温至80℃，加入45g氯化钾，充分搅拌，反应2小时。此时溶液中含有氯离子、硝酸根离子、钾离子和钠离子，利用硝酸钾和氯化钠的溶解度不同，可以分别得到氯化钠和硝酸钾。析出结晶时先析出氯化钠，固液分离，再将滤液结晶析出硝酸钾，然后将硝酸钾晶体重结晶提纯。
实施例二
取废硝酸熔盐1000g于烧杯中，加入2500ml水，搅拌，使其充分溶解成为硝酸盐溶液，将溶液过滤。将溶液加热至50℃，加入400ml浓度为50％的H2O2、2.5g氯化铜，充分搅拌，反应2.5小时。将溶液升温至80℃，加入500g氯化钾，充分搅拌，反应2.5小时。此时溶液中含有氯离子、硝酸根离子、钾离子和钠离子，利用硝酸钾和氯化钠的溶解度不同，可以分别得到氯化钠和硝酸钾。析出结晶时先析出氯化钠，固液分离，再将滤液结晶析出硝酸钾，然后将硝酸钾晶体重结晶提纯。
实施例三
取废硝酸熔盐2000g于烧杯中，加入5000ml水，搅拌，使其充分溶解成为硝酸盐溶液，将溶液过滤。将溶液加热至60℃，加入800ml浓度为50％的H2O2、5.5g氯化铜，充分搅拌，反应3小时。将溶液升温至90℃，加入1000g氯化钾，充分搅拌，反应3小时。此时溶液中含有氯离子、硝酸根离子、钾离子和钠离子，利用硝酸钾和氯化钠的溶解度不同，可以分别得到氯化钠和硝酸钾。析出结晶时先析出氯化钠，固液分离，再将滤液结晶析出硝酸钾，然后将硝酸钾晶体重结晶提纯。
以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。

Claims (10)

1.一种用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法，其特征在于包括以下步骤：
1)将废硝酸熔盐充分溶解于水中，充分搅拌，过滤滤去不溶物或废渣得到废硝酸熔盐溶液；
2)将步骤1)所得的废硝酸熔盐溶液加热，加入双氧水和氯化铜，充分搅拌反应；
3)将步骤2)所得的溶液进一步加热后，加入氯化钾，充分搅拌反应；
4)将步骤3)所得的溶液浓缩结晶，先析出氯化钠，滤液结晶得到硝酸钾，然后将硝酸钾晶体重结晶提纯。
2.如权利要求1所述的用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法，其特征在于：所述的步骤1)中的废硝酸熔盐为降温后未全部凝固结块之前的熔盐，温度为100℃-150℃。
3.如权利要求1所述的用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法，其特征在于：所述的步骤1)中用于废溶解硝酸熔盐的水的用量和废硝酸熔融盐的重量比为2～4∶1。
4.如权利要求1所述的用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法，其特征在于：所述的步骤2)中溶液加热后的温度为40～60℃。
5.如权利要求1所述的用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法，其特征在于：所述的步骤2)中双氧水的浓度为30％～50％；双氧水的用量与溶液中亚硝酸盐重量的比为1.5～3∶1。
6.如权利要求1所述的用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法，其特征在于：所述的步骤2)中氯化铜的用量为双氧水体积数值的1％～5％。
7.如权利要求1所述的用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法，其特征在于：所述的步骤3)中溶液加热后的温度为60～90℃。
8.如权利要求1所述的用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法，其特征在于：所述的步骤3)中氯化钾的用量和溶液中硝酸盐重量的比为0.4～1∶1。
9.如权利要求1所述的用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法，其特征在于：所述的步骤4)中析出结晶时先析出氯化钠，固液分离，再将滤液结晶析出硝酸钾晶体。
10.如权利要求1所述的用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法，其特征在于：所述的步骤4)中析出的硝酸钾结晶经过重结晶提纯。
CN2011102754705A 2011-09-16 2011-09-16 用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法 Pending CN102432036A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102754705A CN102432036A (zh) 2011-09-16 2011-09-16 用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102754705A CN102432036A (zh) 2011-09-16 2011-09-16 用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102432036A true CN102432036A (zh) 2012-05-02

Family

ID=45980446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011102754705A Pending CN102432036A (zh) 2011-09-16 2011-09-16 用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102432036A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104843744A (zh) * 2015-05-07 2015-08-19 瓮福（集团）有限责任公司 一种利用二甲基亚砜废渣制备肥料级硝酸钾的方法
CN106679475A (zh) * 2015-11-09 2017-05-17 陈宇奇 一种熔盐防凝休眠系统及工艺流程
CN108046270A (zh) * 2017-12-14 2018-05-18 江西渠成氟化学有限公司 一种混酸的回收处理方法
CN108483465A (zh) * 2018-05-29 2018-09-04 长沙鑫本药业有限公司 利用玻璃钢化废熔盐生产高纯硝酸钾的方法
CN111410938A (zh) * 2020-01-21 2020-07-14 山西沃锦新材料股份有限公司 一种二元熔盐及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1144192A (zh) * 1995-08-31 1997-03-05 夏文建 硝酸钾生产工艺
EP0801028A2 (de) * 1996-04-13 1997-10-15 Durferrit GmbH Thermotechnik Verfahren zur selektiven Wiedergewinnung der Salzbestandteile aus nitrit-nitrathaltigen Härtereialtsalzen
CN101234768A (zh) * 2007-01-31 2008-08-06 新疆硝石钾肥有限公司 硝酸钠与氯化钾复分解反应生产硝酸钾的方法
CN101838228A (zh) * 2010-06-11 2010-09-22 郑州大学 一种二叔丁基二硫醚的清洁合成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1144192A (zh) * 1995-08-31 1997-03-05 夏文建 硝酸钾生产工艺
EP0801028A2 (de) * 1996-04-13 1997-10-15 Durferrit GmbH Thermotechnik Verfahren zur selektiven Wiedergewinnung der Salzbestandteile aus nitrit-nitrathaltigen Härtereialtsalzen
CN101234768A (zh) * 2007-01-31 2008-08-06 新疆硝石钾肥有限公司 硝酸钠与氯化钾复分解反应生产硝酸钾的方法
CN101838228A (zh) * 2010-06-11 2010-09-22 郑州大学 一种二叔丁基二硫醚的清洁合成方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104843744A (zh) * 2015-05-07 2015-08-19 瓮福（集团）有限责任公司 一种利用二甲基亚砜废渣制备肥料级硝酸钾的方法
CN106679475A (zh) * 2015-11-09 2017-05-17 陈宇奇 一种熔盐防凝休眠系统及工艺流程
CN108046270A (zh) * 2017-12-14 2018-05-18 江西渠成氟化学有限公司 一种混酸的回收处理方法
CN108483465A (zh) * 2018-05-29 2018-09-04 长沙鑫本药业有限公司 利用玻璃钢化废熔盐生产高纯硝酸钾的方法
CN111410938A (zh) * 2020-01-21 2020-07-14 山西沃锦新材料股份有限公司 一种二元熔盐及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102432036A (zh) 用于太阳能热发电储热的废硝酸熔盐的处理方法
Ambaryan et al. Hydrogen generation by oxidation of coarse aluminum in low content alkali aqueous solution under intensive mixing
Lu et al. High-efficiency leaching of valuable metals from waste Li-ion batteries using deep eutectic solvents
CN101439878A (zh) 用生物质自热还原低品位氧化锰矿制取硫酸锰的方法
CN104109508B (zh) 一种硝酸盐体系熔盐储热材料及其制备方法
CN104726705B (zh) 一种铬铁矿浸出提铬的方法
CN101481144B (zh) 一种铬铁矿制备铬酸钾的清洁生产方法
CN107210432A (zh) 生产锂金属磷酸盐的方法
CN105271317A (zh) 将锂辉石提锂矿渣中的铷铯转化为可溶性盐的方法
CN106276983A (zh) 一种水溶性钾盐的制备方法
CN108155434A (zh) 一种从锂离子电池废电解液中回收锂的方法
CN102489318B (zh) 多孔纳米p-CuS/n-CdS复合半导体光催化剂的制备方法
CN111115665A (zh) 一种将富锂钾铝电解质资源化处理的方法
CN108441629A (zh) 一种酸分解黑白钨混合矿制备氧化钨和钨粉的方法
CN112341996A (zh) 含碱金属碳酸盐的硝酸盐组合物及其作为传热介质或储热介质的用途
CN102925718A (zh) 一种用于锡石精矿制备锡酸钠的复合钠盐及其应用
CN1948236B (zh) 一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法
CN103274815A (zh) 一种水溶性硅钾肥的制备方法
CN103351010A (zh) 一种电池级碳酸锂的制备工艺
Pan et al. Pyrometallurgical recycling of spent lithium-ion batteries from conventional roasting to synergistic pyrolysis with organic wastes
CN102695671A (zh) 用于极高温度的基于多硫化物的传热流体和蓄热流体
CN103011114A (zh) 一种生产磷酸二氢钾的方法
CN109336138B (zh) 一种含钾和钠的混合硫酸盐中钾钠的分离方法
CN110775990A (zh) 一种处理氟代碳酸乙烯酯固废的方法
CN102701798A (zh) 催化法联产富钾溶液的co2矿化方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120502