CN103382033A - 一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺,包括以下步骤:将饱和盐水依次分步加入1%的氯水、15%的碳酸钠溶液、32%氢氧化钠溶液或依次分步加入1%的氯水、32%氢氧化钠溶液、15%的碳酸钠溶液,分步除去盐水中的菌藻类、腐殖酸等有机物以及固体不溶物并精制产生高纯度的氢氧化镁、碳酸钙,使盐水精制过程中产生的成分复杂的混合废物变成纯净度较高的氢氧化镁、碳酸钠及泥沙等水不溶物,相比传统的盐水精制流程,本发明优化方案了盐水精制工艺,对盐水中的杂质做到分步去除,将难于综合利用且对环境容易造成污染的盐泥转变为可利用的高纯度的化工原料,实现氯碱工业的无低废清洁生产。
Description
技术领域 本发明涉及一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺,属于化工技术领域。
背景技术
近年来,中国的氯碱行业总的产能、产量迅猛地增长;离子膜烧碱技术作为现今世界上最先进的制碱技术,正在国内不断地推广,促进了烧碱生产能力、产量的不断增长。氯碱生产的主要原料为原盐,原盐中含的固体不溶物、钙、镁、硫酸根、有机物等在精制过程中被分离出来,形成盐泥。盐泥中含有泥沙等水不溶物、氢氧化镁、碳酸钙等,其成分复杂且具有高碱性、高盐分的特点,综合利用率低。
国内氯碱生产企业主要采用以下两种比较先进的盐水精制工艺。
一是颇尔膜(凯膜)过滤器盐水精制工艺,其工艺流程参见附图1:
来自电解的淡盐水经过膜法脱硝系统脱除芒硝后,与板框压滤机的滤液及补充的新鲜水一起进入化盐水罐,由化盐水泵送至化盐水换热器,将盐水加热到60-65℃,然后进入化盐池,自下而上穿越盐层后流入1#折流槽,原盐由顶部加入,在此过程中盐水逐渐达到饱和,在1#折流槽中与含量32%氢氧化钠溶液及氯水高位槽送来的1%氯水反应,Mg2+离子与氢氧化钠反应形成氢氧化镁颗粒沉淀,1%氯水分解菌藻类、腐殖酸等有机物,再流入前反应槽继续反应,用加压泵将盐水送到气水混合器与空气缓冲罐来的空气混合进入加压溶气罐,再进入文丘里混合器与FeCl3高位槽来的1%的FeCl3溶液混合后进入预处理器,预处理器中不溶物从底部流入盐泥池中,氢氧化镁从上部浮出,也汇集到盐泥池中。
澄清的盐水从上溢流到后反应槽中,在此加入15%的Na2CO3溶液,盐水中的钙离子与碳酸钠反应形成碳酸钙沉淀,充分反应后流入盐水高位槽,而后进入颇尔膜(凯膜)过滤器,过滤后的盐水流到2#折流槽与Na2SO3高位槽中5%的Na2SO3溶液反应除去盐水中的游离氯,再用31%的盐酸调节PH后流入一次盐水贮罐,成为一次盐水。
经过颇尔膜(凯膜)过滤器过滤后的碳酸钙沉淀物流入盐泥池中,与预处理器排出的富含氢氧化镁及其它水不溶物混合后送板框压滤,滤液送回化盐水罐,盐泥滤饼外运。
此工艺过程流程相对复杂,预处理器结构复杂,体积庞大,制作、维护难度较大;三氯化铁的加入也容易在盐水中带入铁离子,污染后续处理的螯合树脂及离子膜;盐水精制产生的盐泥为多种物质的混合物,难于利用,容易对环境产生污染。
二是陶瓷膜盐水精制工艺,其工艺流程参见附图2:
来自电解的淡盐水经过膜法脱硝系统脱除芒硝后,与板框压滤机的滤液及补充的新鲜水一起进入化盐水罐,由化盐水泵送至化盐水换热器,将盐水加热到60-65℃,然后进入化盐池,自下而上穿越盐层后流入折流槽,原盐由顶部加入,在此过程中盐水逐渐达到饱和,在1#折流槽中与含量32%烧碱溶液、15%碳酸钠溶液及氯水高位槽送来1%的氯水反应,除去Mg2+ 、Ca2+和菌藻类、腐殖酸等有机物,再流入到前反应槽继续反应,用中间盐水泵将盐水送到陶瓷膜过滤器,透过陶瓷膜的渗透液进入2#折流槽与Na2SO3高位槽中5%的Na2SO3溶液反应除去盐水中的游离氯,并通过31%的盐酸调节PH后流入一次盐水贮罐,成为一次盐水。未透过膜的富含杂质的盐水去盐泥池,然后送板框压滤机,滤液送回化盐水罐,滤饼外运。
此工艺过程流程在盐水精制过程中产生的盐泥为多种物质的混合物,难于利用,容易对环境产生污染。
发明内容 本发明要解决的问题是为了克服现有技术中的缺点,提供一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺,能够将盐泥中含有泥沙等水不溶物、氢氧化镁、碳酸钙分布提取,提高盐泥的综合利用率。
为了解决上述问题,本发明采用以下技术方案:
一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺,包括以下步骤: 将饱和盐水依次分步加入1%的氯水、15%的碳酸钠溶液、32%氢氧化钠溶液或依次分步加入1%的氯水、32%氢氧化钠溶液、15%的碳酸钠溶液,分步除去盐水中的菌藻类、腐殖酸等有机物以及固体不溶物并精制产生高纯度的氢氧化镁、碳酸钙。
以下是本发明对上述方案的进一步优化方案:
该工艺包括以下步骤:
A、将淡盐水脱除十水芒硝后,加入新鲜水和原盐使得盐水达到饱和;
B、在盐水中加入 1%的氯水反应,除去菌藻类、腐殖酸等有机物,然后通过1#颇尔膜(凯膜)过滤器滤除盐水中的有机物及泥沙等水不溶物;澄清的盐水流入1#后反应罐;
C、在1#后反应槽中加入15%的碳酸钠溶液或32%氢氧化钠溶液其中的一种,去除盐水中的钙离子或镁离子其中的一种,然后进入2#颇尔膜(凯膜)过滤器过滤,澄清的盐水流入2#后反应槽;
然后在2#后反应槽中加入15%的碳酸钠溶液或32%氢氧化钠溶液其中的另外一种,去除盐水中的钙离子或镁离子其中的另外一种。
进一步优化方案:步骤A中,来自电解的淡盐水(含氯化钠200g/l)经过膜法脱硝系统脱除十水芒硝后,与板框压滤机的滤液及补充的新鲜水一起进入化盐水罐,由化盐水泵送至化盐水换热器,将盐水加热到60-65℃,然后进入化盐池,自下而上穿越盐层后流入1#折流槽,原盐由顶部加入,在此过程中盐水逐渐达到饱和(含氯化钠305g/l±5);
步骤B中,在1#折流槽中与氯水高位槽中来的1%的氯水反应,除去菌藻类、腐殖酸等有机物,再流入前反应槽,然后通过1#加压泵将盐水送到1#颇尔膜(凯膜)过滤器,滤除盐水中的有机物及泥沙等水不溶物,澄清的盐水流入1#后反应罐;
富含有机物及泥沙等不溶物的盐水流入沙泥池,通过沙泥泵送入1#板框压滤机,滤液去化盐。
进一步优化方案:步骤C中,在1#后反应槽中加入15%的碳酸钠溶液,与钙离子反应生成碳酸钙颗粒沉淀,用2#加压泵将盐水送到2#颇尔膜(凯膜)过滤器中,滤除盐水中的碳酸钙,澄清的盐水流入2#后反应槽。富含碳酸钙的盐水去2#板框压滤机,滤液去化盐;
化学反应方程式:Na2CO3 +Ca2+= Ca2CO3+2Na+;
碳酸钠的加入量为处理完盐水中的钙离子后过量0.3-0.5g/l。
进一步优化方案:步骤C中,流入2#后反应槽的澄清盐水加入32%氢氧化钠溶液,反应生成氢氧化镁沉淀,用3#加压泵将盐水送陶瓷膜过滤器,透过陶瓷膜的渗透液进入3#折流槽与Na2SO3高位槽中Na2SO3溶液反应除去盐水中的游离氯,并通过31%的盐酸调节PH 9-10后流入一次盐水罐,成为含NaCl 305g/l(±5)的一次盐水,进入一次盐水罐;
富含氢氧化镁的盐水通过镁泥泵送入3#板框压滤机,滤液去化盐;
化学反应方程式: 2NaOH + Mg2+= Mg(OH)2+2Na+;
氢氧化钠的加入量为处理完盐水中的镁离子后过量0.1-0.3g/l。
另一种优化方案:
步骤C中,流入1#后反应槽的澄清盐水加入32%氢氧化钠溶液,反应生成氢氧化镁沉淀,用2#加压泵将盐水送陶瓷膜过滤器,透过陶瓷膜的渗透液进入2#后反应槽。 富含氢氧化镁的盐水通过镁泥泵送入2#板框压滤机,滤液去化盐;
化学反应方程式: 2NaOH + Mg2+= Mg(OH)2+2Na+
氢氧化钠的加入量为处理完盐水中的镁离子后过量0.1-0.3g/l。
进一步优化方案:步骤C中,在2#后反应槽中加入15%的碳酸钠溶液。与钙离子反应生成碳酸钙颗粒沉淀,用3#加压泵将盐水送到2#颇尔膜(凯膜)过滤器中,滤除盐水中的碳酸钙,澄清的盐水流入2#折流槽;
与Na2SO3高位槽中Na2SO3溶液反应除去盐水中的游离氯,并通过31%的盐酸调节PH 9-10后流入一次盐水罐,成为含NaCl 305g/l(±5)的一次盐水,进入一次盐水罐;
富含碳酸钙的盐水去3#板框压滤机,滤液去化盐;
化学反应方程式:Na2CO3 +Ca2+= Ca2CO3+2Na+
碳酸钠的加入量为处理完盐水中的钙离子后过量0.3-0.5g/l。 本发明将精制剂分步加入,分开去除盐水中的固体不溶物、精制产生高纯度的氢氧化镁、碳酸钙。使盐水精制过程中产生的成分复杂的混合废物变成纯净度较高的氢氧化镁、碳酸钠及泥沙等水不溶物,相比传统的盐水精制流程,本发明优化方案了盐水精制工艺,对盐水中的杂质做到分步去除,将难于综合利用且对环境容易造成污染的盐泥转变为可利用的高纯度的化工原料,实现氯碱工业的无低废清洁生产。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明 附图1 是本发明背景技术中颇尔膜(凯膜)盐水精制工艺流程图;
附图2是本发明背景技术中陶瓷膜盐水精制工艺流程图;
附图3是本发明实施例1的工艺流程图;
附图4是本发明实施例2的工艺流程图。
具体实施方式 实施例1,如图3所示,一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺,包括以下步骤:
A、来自电解的淡盐水(含氯化钠200g/l)经过膜法脱硝系统脱除十水芒硝后,与板框压滤机的滤液及补充的新鲜水一起进入化盐水罐,由化盐水泵送至化盐水换热器,将盐水加热到60-65℃,然后进入化盐池,自下而上穿越盐层后流入1#折流槽,原盐由顶部加入,在此过程中盐水逐渐达到饱和(含氯化钠305g/l±5)。
B、在1#折流槽中与氯水高位槽中来的1%的氯水反应,除去菌藻类、腐殖酸等有机物,再流入前反应槽,然后通过1#加压泵将盐水送到1#颇尔膜(凯膜)过滤器,滤除盐水中的有机物及泥沙等水不溶物,澄清的盐水流入1#后反应罐。
富含有机物及泥沙等不溶物的盐水流入沙泥池,通过沙泥泵送入1#板框压滤机,滤液去化盐,经过热水清洗、空气吹扫的干燥滤饼外运。
原盐中的氯化钠含量为94%、钙离子含量为0.2%、镁离子含量为0.15%、硫酸根含量为0.6% 、不溶物含量0.2% 、水份4%。
氯水的加入量为处理完盐水中的有机物后过量3-20ppm。
C、在1#后反应槽中加入15%的碳酸钠溶液。与钙离子反应生成碳酸钙颗粒沉淀,用2#加压泵将盐水送到2#颇尔膜(凯膜)过滤器中,滤除盐水中的碳酸钙,澄清的盐水流入2#后反应槽。富含碳酸钙的盐水流入钙泥池,通过钙泥泵送入2#板框压滤机,滤液去化盐,经过热水清洗、空气吹扫的干燥碳酸钙滤饼外销。
化学反应方程式:Na2CO3 +Ca2+= Ca2CO3+2Na+
碳酸钠的加入量为处理完盐水中的钙离子后过量0.3-0.5g/l。
D、流入2#后反应槽的澄清盐水加入32%氢氧化钠溶液。反应生成氢氧化镁沉淀,用3#加压泵将盐水送陶瓷膜过滤器,透过陶瓷膜的渗透液进入3#折流槽与Na2SO3高位槽中Na2SO3溶液反应除去盐水中的游离氯,并通过31%的盐酸调节PH 9-10后流入一次盐水罐,成为含NaCl 305g/l(±5)的一次盐水,进入一次盐水罐。
富含氢氧化镁的盐水流入镁泥池,通过镁泥泵送入3#板框压滤机,滤液去化盐,经过热水清洗、空气吹扫的干燥氢氧化镁滤饼外销。
化学反应方程式: 2NaOH + Mg2+= Mg(OH)2+2Na+
氢氧化钠的加入量为处理完盐水中的镁离子后过量0.1-0.3g/l。
实施例2,如图4所示,一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺,包括以下步骤:
A、来自电解的淡盐水(含氯化钠200g/l)经过膜法脱硝系统脱除十水芒硝后,与板框压滤机的滤液及补充的新鲜水一起进入化盐水罐,由化盐水泵送至化盐水换热器,将盐水加热到60-65℃,然后进入化盐池,自下而上穿越盐层后流入1#折流槽,原盐由顶部加入,在此过程中盐水逐渐达到饱和(含氯化钠305g/l±5)。
B、在1#折流槽中与氯水高位槽中来的1%的氯水反应,除去菌藻类、腐殖酸等有机物,再流入前反应槽,然后通过1#加压泵将盐水送到1#颇尔膜(凯膜)过滤器,滤除盐水中的有机物及泥沙等水不溶物,澄清的盐水流入1#后反应罐。富含有机物及泥沙等不溶物的盐水流入沙泥池,通过沙泥泵送入1#板框压滤机,滤液去化盐,经过热水清洗、空气吹扫的干燥滤饼外运。
原盐中的氯化钠含量为94%、钙离子含量为0.2%、镁离子含量为0.15%、硫酸根含量为0.6% 、不溶物含量0.2% 、水份4%。
氯水的加入量为处理完盐水中的有机物后过量3-20ppm。
C、流入1#后反应槽的澄清盐水加入32%氢氧化钠溶液。反应生成氢氧化镁沉淀,用2#加压泵将盐水送陶瓷膜过滤器,透过陶瓷膜的渗透液进入2#后反应槽。 富含氢氧化镁的盐水流入镁泥池,通过镁泥泵泵送入2#板框压滤机,滤液去化盐,经过热水清洗、空气吹扫的干燥氢氧化镁滤饼外销。
化学反应方程式: 2NaOH + Mg2+= Mg(OH)2+2Na+
氢氧化钠的加入量为处理完盐水中的镁离子后过量0.1-0.3g/l。
D、在2#后反应槽中加入15%的碳酸钠溶液。与钙离子反应生成碳酸钙颗粒沉淀,用3#加压泵将盐水送到2#颇尔膜(凯膜)过滤器中,滤除盐水中的碳酸钙,澄清的盐水流入2#折流槽。
与Na2SO3高位槽中Na2SO3溶液反应除去盐水中的游离氯,并通过31%的盐酸调节PH 9-10后流入一次盐水罐,成为含NaCl 305g/l(±5)的一次盐水,进入一次盐水罐。
富含碳酸钙的盐水流入钙泥池,通过钙泥泵送入3#板框压滤机,滤液去化盐,经过热水清洗、空气吹扫的干燥碳酸钙滤饼外销。
化学反应方程式:Na2CO3 +Ca2+= Ca2CO3+2Na+
碳酸钠的加入量为处理完盐水中的钙离子后过量0.3-0.5g/l。
Claims (7)
1.一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺,其特征在于:该工艺包括以下步骤:
将饱和盐水依次分步加入1%的氯水、15%的碳酸钠溶液、32%氢氧化钠溶液或依次分步加入1%的氯水、32%氢氧化钠溶液、15%的碳酸钠溶液,分步除去盐水中的菌藻类、腐殖酸等有机物以及固体不溶物并精制产生高纯度的氢氧化镁、碳酸钙。
2.如权利要求1所述的一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺,其特征在于:该工艺包括以下步骤:
A、将淡盐水脱除十水芒硝后,加入新鲜水和原盐使得盐水达到饱和;
B、在盐水中加入 1%的氯水反应,除去菌藻类、腐殖酸等有机物,然后通过1#颇尔膜(凯膜)过滤器滤除盐水中的有机物及泥沙等水不溶物;澄清的盐水流入1#后反应罐;
C、在1#后反应槽中加入15%的碳酸钠溶液或32%氢氧化钠溶液其中的一种,去除盐水中的钙离子或镁离子其中的一种,然后进入2#颇尔膜(凯膜)过滤器过滤,澄清的盐水流入2#后反应槽;
然后在2#后反应槽中加入15%的碳酸钠溶液或32%氢氧化钠溶液其中的另外一种,去除盐水中的钙离子或镁离子其中的另外一种。
3.根据权利要求2所述的一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺,其特征在于:
步骤A中,来自电解的淡盐水(含氯化钠200g/l)经过膜法脱硝系统脱除十水芒硝后,与板框压滤机的滤液及补充的新鲜水一起进入化盐水罐,由化盐水泵送至化盐水换热器,将盐水加热到60-65℃,然后进入化盐池,自下而上穿越盐层后流入1#折流槽,原盐由顶部加入,在此过程中盐水逐渐达到饱和(含氯化钠305g/l±5);
步骤B中,在1#折流槽中与氯水高位槽中来的1%的氯水反应,除去菌藻类、腐殖酸等有机物,再流入前反应槽,然后通过1#加压泵将盐水送到1#颇尔膜(凯膜)过滤器,滤除盐水中的有机物及泥沙等水不溶物,澄清的盐水流入1#后反应罐;
富含有机物及泥沙等不溶物的盐水流入沙泥池,通过沙泥泵送入1#板框压滤机,滤液去化盐。
4.根据权利要求3所述的一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺,其特征在于:
步骤C中,在1#后反应槽中加入15%的碳酸钠溶液,与钙离子反应生成碳酸钙颗粒沉淀,用2#加压泵将盐水送到2#颇尔膜(凯膜)过滤器中,滤除盐水中的碳酸钙,澄清的盐水流入2#后反应槽;
富含碳酸钙的盐水去2#板框压滤机,滤液去化盐;
化学反应方程式:Na2CO3 +Ca2+= Ca2CO3+2Na+;
碳酸钠的加入量为处理完盐水中的钙离子后过量0.3-0.5g/l。
5.根据权利要求4所述的一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺,其特征在于:
步骤C中,流入2#后反应槽的澄清盐水加入32%氢氧化钠溶液,反应生成氢氧化镁沉淀,用3#加压泵将盐水送陶瓷膜过滤器,透过陶瓷膜的渗透液进入3#折流槽与Na2SO3高位槽中Na2SO3溶液反应除去盐水中的游离氯,并通过31%的盐酸调节PH 9-10后流入一次盐水罐,成为含NaCl 305g/l(±5)的一次盐水,进入一次盐水罐;
富含氢氧化镁的盐水通过镁泥泵送入3#板框压滤机,滤液去化盐;
化学反应方程式: 2NaOH + Mg2+= Mg(OH)2+2Na+;
氢氧化钠的加入量为处理完盐水中的镁离子后过量0.1-0.3g/l。
6.根据权利要求3所述的一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺,其特征在于:
步骤C中,流入1#后反应槽的澄清盐水加入32%氢氧化钠溶液,反应生成氢氧化镁沉淀,用2#加压泵将盐水送陶瓷膜过滤器,透过陶瓷膜的渗透液进入2#后反应槽;
富含氢氧化镁的盐水通过镁泥泵送入2#板框压滤机,滤液去化盐;
化学反应方程式: 2NaOH + Mg2+= Mg(OH)2+2Na+
氢氧化钠的加入量为处理完盐水中的镁离子后过量0.1-0.3g/l。
7.根据权利要求6所述的一种分步提取盐水精制过程产生的固体物质的工艺,其特征在于:
步骤C中,在2#后反应槽中加入15%的碳酸钠溶液;
与钙离子反应生成碳酸钙颗粒沉淀,用3#加压泵将盐水送到2#颇尔膜(凯膜)过滤器中,滤除盐水中的碳酸钙,澄清的盐水流入2#折流槽;
与Na2SO3高位槽中Na2SO3溶液反应除去盐水中的游离氯,并通过31%的盐酸调节PH 9-10后流入一次盐水罐,成为含NaCl 305g/l(±5)的一次盐水,进入一次盐水罐;
富含碳酸钙的盐水去3#板框压滤机,滤液去化盐;
化学反应方程式:Na2CO3 +Ca2+= Ca2CO3+2Na+
碳酸钠的加入量为处理完盐水中的钙离子后过量0.3-0.5g/l。
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Application publication date: 20131106 Assignee: Shandong Hao Bang Chemical Co., Ltd. Assignor: Shandong Dadi Salt Chemical Group Co., Ltd. Contract record no.: 2018990000089 Denomination of invention: Step-by-step extraction process for solids generated in brine purification Granted publication date: 20160511 License type: Exclusive License Record date: 20180416 |
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