CN105883911A - 熔盐氯化渣资源化处理方法 - Google Patents

熔盐氯化渣资源化处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种盐氯化渣资源化处理方法，它是利用熔盐氯化尾气净化所产生的强氧化性、碱性废盐水或氯碱化工尾气吸收废液来处理熔盐氯化渣的浸出液，从而回收NaCl、结晶氯化镁、铁锰渣，实现熔盐氯化渣低成本资源化处理。本发明以废治废，不仅解决了熔盐氯化渣的污染问题，还回收利用了熔盐渣中的NaCl、MgCl2及铁锰原料，具有良好的经济效益，对消除钛渣熔盐氯化制取TiCl4技术应用发展瓶颈意义重大，可广泛应用于国内外熔盐氯化—镁热电解海绵钛企业和熔盐氯化海绵钛企业中，推广前景广阔。

Description

熔盐氯化渣资源化处理方法
技术领域
本发明的实施方式涉及四氯化钛生产技术领域及环保技术领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种熔盐氯化渣资源化处理方法，是钛渣熔盐氯化生产四氯化钛过程中产生的熔盐氯化渣低成本、资源化处理的一种工艺，为熔盐氯化法生产四氯化钛工艺的清洁化提供了一种技术方案。
背景技术
熔盐氯化、沸腾氯化是四氯化钛的两大生产方法，熔盐氯化所生产的四氯化钛占全球四氯化钛年产量的40％。沸腾氯化对钛渣原料质量要求高(Ca+Mg＜1.0％)，污染小，而熔盐氯化对原料要求低(也适合钙镁高的钛渣原料)，但污染重，生产过程中所排放的熔盐氯化渣等污染物国内外尚无经济有效的处理技术，均以石灰拌和后荒原堆置(国外)或专业渣场填埋(国内)的方式处理，环境危害大，资源浪费严重，已成为熔盐氯化法应用发展的限制瓶颈。
王祥等开展了熔盐渣破碎、溶浸、过滤、滤液碱化沉淀高价金属离子、粗盐水纳滤净化制取离子膜烧碱用盐水的技术研究；CN101381091A介绍了将熔盐氯化渣破碎、溶浸后过滤，滤饼填埋，滤液用石灰乳、Na2CO3处理制取NaCl并回用、滤饼填埋的处理工艺；CN101343070A介绍了将熔盐氯化渣破碎、溶浸后过滤，滤饼填埋，滤饼用NaOH处理制取离子膜烧碱原料—NaCl溶液、滤饼填埋的方法；曹大力等(CN103011203B)介绍了将熔盐氯化渣破碎、溶浸后过滤，滤饼填埋，滤液用碱(NaOH、Ca(OH)2、EDTA、还原剂保险粉)沉淀去除铁、锰、Cr离子，沉渣净化作为冶炼锰铁原料，清液用NaOH沉淀去除Ca、Mg制取NaCl盐水，含钙镁渣通CO2处理后的滤液用氨水制取阻燃剂Mg(OH)2的方法；攀钢研究院提出了将熔盐氯化渣溶解后重结晶制取再生熔盐氯化渣用于生产金红石型二氧化钛的方法；贵州铝镁设计研究院则开发了将熔盐氯化渣破磨后与收尘渣制浆、在空气与水蒸汽的条件下煅烧、制取盐酸和煅烧料、煅烧料破碎碱中和后利用的方法。
前三种方法，物料消耗大，处理成本高昂，迄今未有中试和产业化应用的报道，第四种未见中试和产业化应用的报道，第五种方法所制取的烧结料碱金属含量高，难以利用，迄今未在行业内推广应用。
随着环保要求的不断提高，熔盐氯化渣经济有效处理技术的开发日显重要和迫切。本发明在此背景下产生。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种熔盐氯化渣资源化处理方法，以期望可以解决熔盐氯化渣处理时物料消耗大、成本高、难以产业化应用的问题。
为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：
一种熔盐氯化渣资源化处理方法，它是利用熔盐氯化尾气净化所产生的强氧化性、碱性废盐水或氯碱化工尾气吸收废液来处理熔盐氯化渣的浸出液，从而回收NaCl、结晶氯化镁、铁锰渣，实现熔盐氯化渣低成本资源化处理。
根据本发明的一种实施方式，上述熔盐氯化渣资源化处理方法具体包括以下步骤：
(1)将熔盐氯化渣或废熔盐溶浸得到浆料，然后过滤得到浸出液和溶浸残渣；
(2)将所述浸出液与熔盐氯化尾气净化所产生的强氧化性、碱性废盐水或氯碱化工尾气吸收废液按照体积比1:0.6～0.9的比例混合，充分反应后，过滤得到氧化滤饼和合格盐水；
(3)用水洗涤所述氧化滤饼得到铁锰渣；
(4)将所述合格盐水分步结晶制取NaCl和MgCl2·6H2O。
上述熔盐氯化渣资源化处理方法中，溶浸残渣用水洗涤至含盐量小于1.0％，即为终渣。终渣符合一般固体废弃物排放标准。
上述熔盐氯化渣资源化处理方法中，洗涤产生的洗涤水循环回用于熔盐氯化渣或废熔盐溶浸。
上述熔盐氯化渣资源化处理方法中，用水洗涤至铁锰渣的主要成分为铁、锰的氢氧化物或碳酸盐，Cl含量≤0.5％，作为冶金原料使用。
上述熔盐氯化渣资源化处理方法中，分步结晶产生的冷凝水作为氧化滤饼和溶浸残渣的洗涤水回用。
本发明资源化处理得到的NaCl干燥后回用于熔盐氯化，结晶氯化镁作为化工原料销售或深加工原料。
下面对本发明的技术方案进行进一步的说明。
本发明不外加碱等，采用熔盐氯化炉尾气净化产生的碱性废盐水或氯碱化工尾气吸收废液来氧化沉淀熔盐氯化渣溶浸制取的混合盐水中的Fe、Mn、Ca等离子，制得氯化镁、NaCl混合溶液，混合溶液经分步结晶制取NaCl和结晶氯化镁，NaCl循环回用于熔盐氯化，结晶氯化镁外销或作为无水氯化镁的生产原料。溶浸残渣洗涤脱盐后填埋，铁锰渣脱盐净化后作为冶金原料。
本发明以废治废，工艺简单，处理成本低廉。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：本发明利用熔盐氯化尾气净化或氯碱化工尾气净化过程中产生的废液处理熔盐氯化渣浸出液，以废治废，不仅解决了熔盐氯化渣的污染问题，还回收利用了熔盐渣中的NaCl、MgCl2及铁锰原料，具有良好的经济效益，对消除钛渣熔盐氯化制取TiCl4技术应用发展瓶颈意义重大，可广泛应用于国内外熔盐氯化—镁热电解海绵钛企业和熔盐氯化海绵钛企业中，推广前景广阔。
附图说明
图1为本发明熔盐氯化渣资源化处理方法流程框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的熔盐氯化渣资源化处理方法如图1所示，首先将熔盐氯化渣溶浸、过滤，得到浸出液和溶浸残渣，浸出液用熔盐氯化尾气净化或氯碱化工尾气净化过程中产生的废液处理，得到合格盐水和氧化滤饼，合格盐水分步结晶得到氯化钠和结晶氯化镁，氧化滤饼洗涤后得到铁锰渣。熔盐氯化渣溶浸、过滤所得的残渣经过洗涤得到终渣，终渣属一般固体废弃物，运输至堆场填埋。
下面通过具体的实施例来说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例要资源化处理的熔盐氯化渣破碎料组成成分如表1所示。
表1 熔盐氯化渣成分分析结果
首先将熔盐氯化渣溶浸得到浆料，然后过滤得到浸出液和溶浸残渣。浸出液水质分析结果见表2。
表2 浸出液水质分析结果
将溶浸残渣用水洗涤至含盐量小于1.0％，洗涤时液固比约3.0:1。洗涤完成后得到终渣，将终渣填埋。终渣成分分析结果见表3。
表3 终渣成分分析结果
将浸出液与熔盐氯化尾气净化所产生的含NaCl、NaClO、Na2CO3的强氧化性、碱性废盐水按照体积比1:0.76的比例混合，充分反应后，待无气泡产生并沉淀澄清，浆料约为盐水体积的45％，过滤得到氧化滤饼和澄清透明的合格盐水。废盐水的水质分析结果见表4。合格盐水的水质分析见表5。
表4 废盐水水质分析结果
表5 合格盐水水质分析结果
用浆料体积2倍的水洗涤氧化滤饼至Cl含量≤0.5％，得到铁锰渣，其干基成分见表6，铁锰渣作为冶金原料使用。
表6 铁锰渣干基成分分析结果
Na Mg Fe Mn Ca Cl
0.08 3.12 27.61 5.88 2.8 0.31
铁锰渣在600℃煅烧2h，烧损约44％，煅烧料中TFe48.2％，Mn7.64％。
将合格盐水分步结晶制取NaCl和MgCl2·6H2O。合格盐水分步结晶制取NaCl粗盐的纯度约96.8％，精盐的纯度约98.4％，收率约97.8％。结晶氯化镁收率约64.8％，其MgCl2含量约46.1％，符合白色工业氯化镁质量标准。
上述流程中，洗涤产生的洗涤水循环回用于熔盐氯化渣或废熔盐溶浸，分步结晶产生的冷凝水作为氧化滤饼和溶浸残渣的洗涤水回用。
实施例2
本实施例的熔盐氯化渣资源化处理具体方法与实施例1基本相同，但浸出液用表10所示的氯碱厂废液氧化，废液投加比为浸出液体积的0.87倍。
本实施例要资源化处理的熔盐氯化渣破碎料组成成分如表7所示。
表7 熔盐氯化渣成分分析结果
浸出液水质分析结果见表8。
表8 浸出液水质分析结果
溶浸残渣用液固比3.0:1的自来水洗涤，终渣成分分析结果见表9。
表9 终渣成分分析结果
浸出液用氯碱厂废液氧化，该废液的水质分析结果见表10。充分混匀，待无气泡产生并沉淀澄清，浆料约为盐水体积的40％。过滤得澄清透明的合格盐水，其水质分析见表11。
表10 氯碱厂废液水质分析结果
表11 合格盐水水质分析结果
氧化滤饼用浆料体积2倍的水洗涤。铁锰渣干基成分见表12。
表12 铁锰渣干基成分分析结果
Na Mg Fe Mn Ca Cl
0.09 0.12 34.68 6.72 0.10 0.44
铁锰渣在600℃煅烧2h，烧损约28％，煅烧料中TFe54.6％，Mn10.77％。
合格盐水分步结晶，制取NaCl粗盐纯度约95.42％，精盐纯度约98.0％，收率约97.5％。结晶氯化镁收率约95.8％，其MgCl2含量约45.5％，符合普通工业氯化镁一级品质量标准。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.一种熔盐氯化渣资源化处理方法，其特征在于它是利用熔盐氯化尾气净化所产生的强氧化性、碱性废盐水或氯碱化工尾气吸收废液来处理熔盐氯化渣的浸出液，从而回收NaCl、结晶氯化镁、铁锰渣，实现熔盐氯化渣低成本资源化处理。
2.根据权利要求1所述的熔盐氯化渣资源化处理方法，其特征在于该方法具体包括以下步骤：
(1)将熔盐氯化渣或废熔盐溶浸得到浆料，然后过滤得到浸出液和溶浸残渣；
(2)将所述浸出液与熔盐氯化尾气净化所产生的强氧化性、碱性废盐水或氯碱化工尾气吸收废液按照体积比1:0.6～0.9的比例混合，充分反应后，过滤得到氧化滤饼和合格盐水；
(3)用水洗涤所述氧化滤饼得到铁锰渣；
(4)将所述合格盐水分步结晶制取NaCl和MgCl2·6H2O。
3.根据权利要求2所述的熔盐氯化渣资源化处理方法，其特征在于所述溶浸残渣用水洗涤至含盐量小于1.0％即为终渣。
4.根据权利要求2或3所述的熔盐氯化渣资源化处理方法，其特征在于所述洗涤产生的洗涤水循环回用于熔盐氯化渣或废熔盐溶浸。
5.根据权利要求2所述的熔盐氯化渣资源化处理方法，其特征在于所述铁锰渣的主要成分为铁、锰的氢氧化物或碳酸盐，Cl含量≤0.5％，作为冶金原料使用。
6.根据权利要求2所述的熔盐氯化渣资源化处理方法，其特征在于所述分步结晶产生的冷凝水作为氧化滤饼和溶浸残渣的洗涤水回用。
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