CN104876245A - 一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法 - Google Patents

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张�杰
于建国
许妍霞
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Abstract

本发明涉及一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法，一、取NaCl-CaCl2-H2O体系制碱废液，将上述原料进行蒸发浓缩，得到浓缩母液；二、将盐析液加入步骤一制备的浓缩母液中进行盐析结晶并固液分离得到氯化钠和盐析母液，氯化钠滤饼用饱和氯化钠溶液洗涤；三、蒸发浓缩步骤二制备的盐析母液，然后进行冷却结晶并固液分离得到冷却结晶母液和氯化钠，氯化钠滤饼用饱和氯化钠溶液洗涤；四、上述步骤二和步骤三中制备的氯化钠经过干燥作为氯化钠产品，冷却结晶母液则部分作为盐析液参与下循环上述盐析结晶工序，剩余部分作为饱和氯化钙溶液产品。本发明利用了氯化钙对氯化钠的盐析作用，降低了蒸发能耗；避免了大量氯化钠结晶集中从高粘度饱和母液中固液分离。

Description

一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法
【技术领域】
本发明涉及无机盐结晶分离技术领域技术领域，具体地说，是一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法。
【背景技术】
纯碱是一种重要的工业原料，我国也是纯碱的生产和消费大国。据中国纯碱工业协会发布的数据，2010～2014年我国纯碱年产量均超过2000万吨。制碱废液的处理是当前世界纯碱行业的一大难题，据测算，每生产1吨纯碱，将产生约10吨制碱废液，废液中主要含有氯化钠和氯化钙，如果将制碱废液随意排放，不仅会污染环境，影响生态平衡，而且是资源的极大浪费。
目前制碱废液的处理主要采用蒸发结晶分离其中的氯化钠和氯化钙，又称盐钙联产法，生产氯化钠和氯化钙产品，氯化钠产品可以返回制碱系统再用，或进一步加工精制，氯化钙产品普遍用于干燥剂和冷冻剂等，从而实现制碱废水的资源化利用。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法。本发明在盐钙联产法的基础上进行工艺优化，提出了一种利用氯化钠-氯化钙高盐废水生产高纯氯化钠和氯化钠含量较低的饱和氯化钙溶液的结晶分离工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法，其具体步骤为：
一、取NaCl-CaCl2-H2O体系制碱废液，将上述原料进行蒸发浓缩，得到浓缩母液，
所述的制碱废液的浓度为：NaCl为10～240g/L，CaCl2为10～240g/L；
所述的蒸发温度为50～130℃；
所述的浓缩母液组分浓度为：NaCl为140～330g/L，CaCl2为5～280g/L；
二、将盐析液加入上述步骤一制备的浓缩母液中进行盐析结晶并固液分离得到氯化钠和盐析母液，氯化钠滤饼用饱和氯化钠溶液洗涤；
所述的盐析结晶温度为25～35℃；
所述的盐析液组分浓度为：NaCl为7～18g/L，CaCl2为528～552g/L；
所述的盐析母液浓度为：NaCl为24～60g/L，CaCl2为300～420g/L；
三、蒸发浓缩上述步骤二制备的盐析母液，然后进行冷却结晶并固液分离得到冷却结晶母液和氯化钠，氯化钠滤饼用饱和氯化钠溶液洗涤；
所述的蒸发温度为60～130℃，冷却结晶温度为25℃；
所述的冷却结晶母液组分浓度为：NaCl为7～18g/L，CaCl2为528～600g/L；
四、上述步骤二和步骤三中制备的氯化钠经过干燥作为氯化钠产品，冷却结晶母液则部分作为盐析液参与下循环上述盐析结晶工序，剩余部分作为饱和氯化钙溶液产品。
所述的冷却结晶母液组成与上述步骤二中的盐析液相同，且冷却结晶母液中作为盐析液的循环量与上述步骤二中加入的盐析液量相同。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
本发明的制碱废液中大部分氯化钠通过盐析结晶析出，其余氯化钠产品通过冷却结晶得到，此工艺相对于一步蒸发结晶而言更容易控制，同时本发明利用了氯化钙对氯化钠的盐析作用，降低了蒸发能耗，且盐析剂为系统内部循环物料，无需另配；同时鉴于NaCl-CaCl2-H2O体系饱和溶液的粘度随着氯化钙组成的增加而不断增大，本发明中大部分的氯化钠结晶产品在体系粘度较低时固液分离，因此相对于一步蒸发结晶而言，避免了大量氯化钠结晶集中从高粘度饱和母液中固液分离；采用本发明工艺生产得到的氯化钠纯度达到99％以上，饱和氯化钙溶液中NaCl含量＜1％。
【附图说明】
图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
以下提供本发明一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法的具体实施方式。
实施例1
一、取100m3NaCl-CaCl2-H2O体系制碱废液原料，其中组分浓度为：NaCl：134.28g/L、CaCl2：68.34g/L，将上述废水进行蒸发浓缩得到浓缩母液59.1m3，蒸发温度为60℃，浓缩母液浓度为：NaCl：227.1g/L，CaCl2：115.6g/L。
二、将盐析液85.9m3加入上述浓缩母液中进行盐析结晶并固液分离得到氯化钠11.23吨和盐析母液137.16m3，氯化钠滤饼用饱和氯化钠溶液洗涤，盐析结晶温度25℃，盐析液组分浓度为：NaCl 10g/L、CaCl2585g/L，盐析母液浓度为：NaCl 22g/L、CaCl2416g/L。
三、蒸发浓缩上述盐析母液，然后进行冷却结晶并固液分离得到冷却结晶母液130.5m3和氯化钠1.76吨，氯化钠滤饼用饱和氯化钠溶液洗涤。蒸发温度为100℃，冷却结晶温度为25℃，冷却结晶母液组分浓度为：NaCl 10g/L、CaCl2585g/L；
四、上述步骤二和步骤三中得到的12.99吨氯化钠经过干燥作为氯化钠产品，另外上述得到的130.5m3冷却结晶母液中85.9m3作为盐析液参与下循环上述盐析结晶工序，44.6m3作为饱和氯化钙溶液产品。
实施例2
一、取100m3NaCl-CaCl2-H2O体系制碱废液原料，其中组分浓度为：NaCl：50g/L、CaCl2：110g/L，将上述废水进行蒸发浓缩得到浓缩母液34.69m3，蒸发温度为60℃，浓缩母液浓度为：NaCl：144.1g/L，CaCl2：317.0g/L。
二、将盐析液6.9m3加入上述浓缩母液中进行盐析结晶并固液分离得到氯化钠4.07吨和盐析母液37.22m3，氯化钠滤饼用饱和氯化钠溶液洗涤，盐析结晶温度25℃，盐析液组分浓度为：NaCl 10g/L、CaCl2585g/L，盐析母液浓度为：NaCl 27g/L、CaCl2404g/L。
三、蒸发浓缩上述盐析母液，然后进行冷却结晶并固液分离得到冷却结晶母液35.3m3和氯化钠0.65吨，氯化钠滤饼用饱和氯化钠溶液洗涤。蒸发温度为60℃，冷却结晶温度为25℃，冷却结晶母液组分浓度为：NaCl 10g/L、CaCl2585g/L；
四、上述步骤二和步骤三中得到的4.72吨氯化钠经过干燥作为氯化钠产品，另外上述得到的35.3m3冷却结晶母液中6.9m3作为盐析液参与下循环上述盐析结晶工序，33.4m3作为饱和氯化钙溶液产品。
实施例3
一、取100m3NaCl-CaCl2-H2O体系制碱废液原料，其中组分浓度为：NaCl：38.49g/L、CaCl2：62.46g/L，将上述废水进行蒸发浓缩得到浓缩母液23.2m3，蒸发温度为50℃，浓缩母液浓度为：NaCl：166.2g/L，CaCl2：264g/L。
二、将盐析液11.3m3加入上述浓缩母液中进行盐析结晶并固液分离得到氯化钠3.12吨和盐析母液31.46m3，氯化钠滤饼用饱和氯化钠溶液洗涤，盐析结晶温度25℃，盐析液组分浓度为：NaCl 10g/L、CaCl2585g/L，盐析母液浓度为：NaCl 27g/L、CaCl2404g/L。
三、蒸发浓缩上述盐析母液，然后进行冷却结晶并固液分离得到冷却结晶母液29.8m3和氯化钠0.55吨，氯化钠滤饼用饱和氯化钠溶液洗涤。蒸发温度为60℃，冷却结晶温度为25℃，冷却结晶母液组分浓度为：NaCl 10g/L、CaCl2585g/L；
四、上述步骤二和步骤三中得到的3.67吨氯化钠经过干燥作为氯化钠产品，另外上述得到的29.8m3冷却结晶母液中11.3m3作为盐析液参与下循环上述盐析结晶工序，18.5m3作为饱和氯化钙溶液产品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法，其特征在于，其具体步骤为：
一、取NaCl-CaCl2-H2O体系制碱废液，将上述原料进行蒸发浓缩，得到浓缩母液；
二、将盐析液加入上述步骤一制备的浓缩母液中进行盐析结晶并固液分离得到氯化钠和盐析母液，氯化钠滤饼用饱和氯化钠溶液洗涤；
三、蒸发浓缩上述步骤二制备的盐析母液，然后进行冷却结晶并固液分离得到冷却结晶母液和氯化钠，氯化钠滤饼用饱和氯化钠溶液洗涤；
四、上述步骤二和步骤三中制备的氯化钠经过干燥作为氯化钠产品，冷却结晶母液则部分作为盐析液参与下循环上述盐析结晶工序，剩余部分作为饱和氯化钙溶液产品。
2.如权利要求1所述的一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法，其特征在于，在所述的步骤一中，所述的制碱废液的浓度为：NaCl为10～240g/L，CaCl2为10～240g/L。
3.如权利要求1所述的一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法，其特征在于，在所述的步骤一中，所述的蒸发温度为50～130℃。
4.如权利要求1所述的一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法，其特征在于，在所述的步骤一中，所述的浓缩母液组分浓度为：NaCl为140～330g/L，CaCl2为5～280g/L。
5.如权利要求1所述的一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法，其特征在于，在所述的步骤二中，所述的盐析结晶温度为25～35℃。
6.如权利要求1所述的一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法，其特征在于，在所述的步骤二中，所述的盐析液组分浓度为：NaCl为7～18g/L，CaCl2为528～552g/L。
7.如权利要求1所述的一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法，其特征在于，在所述的步骤二中，所述的盐析母液浓度为：NaCl为24～60g/L，CaCl2为300～420g/L。
8.如权利要求1所述的一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法，其特征在于，在所述的步骤三中，所述的蒸发温度为60～130℃，冷却结晶温度为25℃。
9.如权利要求1所述的一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法，其特征在于，在所述的步骤三中，所述的冷却结晶母液组分浓度为：NaCl为7～18g/L，CaCl2为528～600g/L。
10.如权利要求1所述的一种制碱废液中氯化钠氯化钙结晶分离的方法，其特征在于，在所述的步骤四中，所述的冷却结晶母液组成与上述步骤二中的盐析液相同，且冷却结晶母液中作为盐析液的循环量与上述步骤二中加入的盐析液量相同。
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