CN108609642B - 一种氯废盐泥综合利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于矿物加工技术领域，提供了一种氯废盐泥综合利用的方法。本发明以氯废盐泥为研究对象，通过选择性浸出法和沉淀法制备出氢氧化镁产品，发生的反应是：Mg(OH)2+CaCl2+CO2＝CaCO3↓+MgCl2+H2OMgCl2+2NaOH＝Mg(OH)2+2NaCl本发明提出一种氯废盐泥的综合利用方法，方法高效、绿色环保、为一种具有巨大潜在优势的氯废盐泥回收利用技术。

Description

一种氯废盐泥综合利用的方法
技术领域
本发明属于矿物加工技术领域，具体涉及一种氯废盐泥综合利用的方法。
背景技术
在氯碱工业中烧碱的制备主要为电解法，在现代化工中主要以电解法为主。通过电解饱和氯化钠溶液来制备烧碱。目前我国制备烧碱主要以离子膜法为主。而采用离子膜法则必需对原料盐水进行精制除杂，主要包括一次盐水精制和二次盐水精制。其中盐泥是在一次盐水精制过程中所产生的泥浆。盐泥泥浆经板框压滤机压滤形成含水率较低的固体盐泥，大量堆积的氯废盐泥对土壤和水资源都造成了一定程度的污染。
国外氯碱行业通常采用优质原盐来制备烧碱，产生盐泥量略小，每生产出1吨烧碱约产出盐泥10～25kg。国内氯碱厂所用的原盐主要为井盐、海盐、岩盐和湖盐,其中以海盐为主。每产生1吨烧碱约产生盐泥50～60kg。氯废盐泥的主要成分为Mg(OH)2和CaCO3。随着烧碱产能的増长，盐泥年产量已经达到了200万吨左右。考虑到对盐泥进行处理所涉及的必要投资及运行成本、技术等问题，目前很少有企业对氯废盐泥进行有效的治理。随着氯碱行业的不断发展，氯废盐泥对环境的污染及其对人类生活的威胁受到人们越来越多的关注，如何有效的治理、资源化、综合化利用氯废盐泥己迫在眉睫。
目前氯废盐泥的资源化综合利用途径主要有：副产品的提取及制备，包括制备轻质氧化镁、硫酸钙晶须等；制备添加剂、吸附剂等水和空气处理剂；制备建筑材料，如水泥、保温砖、建筑涂料等；在农业方面的应用主要为针对南方地区酸性土壤制作碱性化肥。由于很多技术尚不成熟，仍处于试验阶段；且部分处理工艺存在二次污染、资源化不彻底、处理量小、处理成本较高等。因此，氯废盐泥资源化综合利用尚未得到有效实施。
由于氯废盐泥的主要成分为Mg(OH)2和CaCO3，采用选择性浸出法提取氯废盐泥中的有价元素，对其进行回收利用，不仅能够减少氯废盐泥堆积排放所造成的环境污染，而且可以增加企业经济效益，利于环保，发展前景广阔。
发明内容
针对目前氯废盐泥资源化综合利用过程中存在的问题，本发明提供一种氯废盐泥综合利用的方法，采用选择性浸出法提取氯废盐泥中的镁、钙有价元素，目的是降低氯废盐泥综合利用成本，并简化生产设备。
本发明的技术方案：
一种氯废盐泥综合利用的方法，步骤如下：
(1)将氯废盐泥与水配成为浆料，氯废盐泥和水的质量比为1:20～1:10；向料浆中添加浓度为0.125mol/L～0.5mol/L的CaCl2溶液，氯废盐泥中Mg2+与CaCl2的摩尔比为0.8～1.2:1；将添加CaCl2溶液后的料浆移至反应釜中，料浆装填量为反应釜体积的60％～80％；向反应釜中通入CO2气体，二氧化碳气压为PCO2为0.3～0.8MPa，在反应温度为20℃的条件下，反应为1～3h，在此反应条件下进行一次选择性浸出反应；反应完后，将反应物料送至中空抽滤机进行抽滤，一次浸出滤液送至搅拌罐进行后续反应，滤饼进行后续二次选择性浸出反应；
(2)对步骤(1)中得到的滤饼进行二次选择性浸出反应，将滤饼与水配置成二次浆料，滤饼与水的质量比为1:20～1:10；向二次料浆中添加浓度为0.125mol/L～0.3mol/L的CaCl2溶液，滤饼中Mg元素与CaCl2的摩尔比为1.0～1.2:1；将添加CaCl2溶液后的二次料浆移至反应釜中，二次料浆装填量为反应釜体积的60％～80％；向反应釜中通入CO2气体，二氧化碳气压为PCO2为0.3～0.8MPa；在反应温度为20℃的条件下，反应为1～3h，在此反应条件下进行二次选择性浸出反应；反应完后，将反应物料送至中空抽滤机进行抽滤，滤液泵送至步骤(1)中一次浸出滤液中进行反应，对二次滤饼进行清洗，烘干，得到CaCO3产品；
(3)将步骤(1)得到的一次浸出滤液添加到浓度为1.0mol/L～3.0mol/l NaOH溶液，一次浸出滤液中Mg2+摩尔数与OH-的摩尔比为1:2，搅拌，搅拌速率为400r/min；在常温条件下反应40min，反应完毕后，将反应物料压滤，并多次清洗后，烘干，得到氢氧化镁产品；
(4)将步骤(2)中得到的滤液进行高效蒸馏，获得NaCl产品。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：
本发明以氯废盐泥为研究对象，通过选择性浸出法和沉淀法制备出氢氧化镁产品，发生的反应是：
Mg(OH)2+CaCl2+CO2＝CaCO3↓+MgCl2+H2O
MgCl2+2NaOH＝Mg(OH)2+2NaCl
本发明提出一种氯废盐泥的综合利用方法，方法高效、绿色环保、为一种具有巨大潜在优势的氯废盐泥回收利用技术。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
本发明的技术方案生产工艺及其设备简单，产品产率高，成本低廉，无环境污染，为绿色生产工艺，易于实现工业化生产。
实施例1
将氯废盐泥与水配成为浆料，氯废盐泥：水＝1:20；向配置好的料浆中添加CaCl2溶液，CaCl2的浓度为0.5mol/L，添加量为n(氯废盐泥中Mg2+摩尔数)：n(CaCl2)＝1.2:1；将添加CaCl2溶液后的料浆移至高压反应釜中，料浆装填量为反应釜体积的80％；向反应釜中通入CO2气体，二氧化碳气压为PCO2＝0.3MPa；将反应温度设置在20℃，反应时间为1h,在此反应条件下进行一次选择性浸出反应；反应完后，将反应物料送至中空抽滤机进行抽滤，滤液送至搅拌罐进行后续反应，滤饼进行后续二次选择性浸出反应；对(6)中的滤饼进行二次选择性浸出反应，将滤饼与水配置成浆料，滤饼：水＝1:20；向配置好的料浆中添加CaCl2溶液，CaCl2的浓度为0.3mol/L，添加量为n(滤饼中Mg元素摩尔数)：n(CaCl2)＝1.0:1；将添加CaCl2溶液后的料浆移至高压反应釜中，料浆装填量为反应釜体积的80％；向反应釜中通入CO2气体，二氧化碳气压为PCO2＝0.8MPa；将反应温度设置在20℃，反应时间为1h,在此反应条件下进行二次选择性浸出反应；反应完后，将反应物料送至中空抽滤机进行抽滤，滤液泵送至(6)中一次浸出滤液中进行反应，滤饼进行清洗，烘干，得到CaCO3产品；将(6)中滤液添加NaOH溶液，c(NaOH)＝3.0mol/l，添加量为n(滤液中Mg2+摩尔数)：n(OH-)＝1:2，并对滤液进行搅拌，搅拌速率为400r/min，在常温下反应40min，反应完毕后，将反应物料压滤，并多次清洗后，烘干，得到氢氧化镁产品；将(11)中的滤液进行高效蒸馏，获得NaCl产品。
实施例2
将氯废盐泥与水配成为浆料，氯废盐泥：水＝1:15；向配置好的料浆中添加CaCl2溶液，CaCl2的浓度为0.3mol/L，添加量为n(氯废盐泥中Mg2+摩尔数)：n(CaCl2)＝1.0:1；将添加CaCl2溶液后的料浆移至高压反应釜中，料浆装填量为反应釜体积的80％；向反应釜中通入CO2气体，二氧化碳气压为PCO2＝0.5MPa；将反应温度设置在20℃，反应时间为2h,在此反应条件下进行一次选择性浸出反应；反应完后，将反应物料送至中空抽滤机进行抽滤，滤液送至搅拌罐进行后续反应，滤饼进行后续二次选择性浸出反应；对(6)中的滤饼进行二次选择性浸出反应，将滤饼与水配置成浆料，滤饼：水＝1:15；向配置好的料浆中添加CaCl2溶液，CaCl2的浓度为0.2mol/L，添加量为n(滤饼中Mg元素摩尔数)：n(CaCl2)＝1.1:1；将添加CaCl2溶液后的料浆移至高压反应釜中，料浆装填量为反应釜体积的70％；向反应釜中通入CO2气体，二氧化碳气压为PCO2＝0.5MPa；将反应温度设置在20℃，反应时间为2h,在此反应条件下进行二次选择性浸出反应；反应完后，将反应物料送至中空抽滤机进行抽滤，滤液泵送至(6)中一次浸出滤液中进行反应，滤饼进行清洗，烘干，得到CaCO3产品；将(6)中滤液添加NaOH溶液，c(NaOH)＝2.0mol/l，添加量为n(滤液中Mg2+摩尔数)：n(OH-)＝1:2，并对滤液进行搅拌，搅拌速率为400r/min，在常温下反应40min，反应完毕后，将反应物料压滤，并多次清洗后，烘干，得到氢氧化镁产品；将(11)中的滤液进行高效蒸馏，获得NaCl产品。
实施例3
将氯废盐泥与水配成为浆料，氯废盐泥：水＝1:10；向配置好的料浆中添加CaCl2溶液，CaCl2的浓度为0.125mol/L，添加量为n(氯废盐泥中Mg2+摩尔数)：n(CaCl2)＝1.1:1；将添加CaCl2溶液后的料浆移至高压反应釜中，料浆装填量为反应釜体积的80％；向反应釜中通入CO2气体，二氧化碳气压为PCO2＝0.8MPa；将反应温度设置在20℃，反应时间为3h,在此反应条件下进行一次选择性浸出反应；反应完后，将反应物料送至中空抽滤机进行抽滤，滤液送至搅拌罐进行后续反应，滤饼进行后续二次选择性浸出反应；对(6)中的滤饼进行二次选择性浸出反应，将滤饼与水配置成浆料，滤饼：水＝1:10；向配置好的料浆中添加CaCl2溶液，CaCl2的浓度为0.125mol/L，添加量为n(滤饼中Mg元素摩尔数)：n(CaCl2)＝1.2:1；将添加CaCl2溶液后的料浆移至高压反应釜中，料浆装填量为反应釜体积的60％；向反应釜中通入CO2气体，二氧化碳气压为PCO2＝0.3MPa；将反应温度设置在20℃，反应时间为3h,在此反应条件下进行二次选择性浸出反应；反应完后，将反应物料送至中空抽滤机进行抽滤，滤液泵送至(6)中一次浸出滤液中进行反应，滤饼进行清洗，烘干，得到CaCO3产品；将(6)中滤液添加NaOH溶液，c(NaOH)＝1.0mol/l，添加量为n(滤液中Mg2+摩尔数)：n(OH-)＝1:2，并对滤液进行搅拌，搅拌速率为400r/min，在常温下反应40min，反应完毕后，将反应物料压滤，并多次清洗后，烘干，得到氢氧化镁产品；将(11)中的滤液进行高效蒸馏，获得NaCl产品。

Claims (1)

1.一种氯废盐泥综合利用的方法，其特征在于，步骤如下：
（1）将氯废盐泥与水配成为浆料，氯废盐泥和水的质量比为1:20~1:10；向料浆中添加浓度为0.125mol/L~0.5mol/L的CaCl2溶液，氯废盐泥中Mg2+与CaCl2的摩尔比为0.8~1.2:1；将添加CaCl2溶液后的料浆移至反应釜中，料浆装填量为反应釜体积的60%~80%；向反应釜中通入CO2气体，二氧化碳气压为PCO2为0.3~0.8MPa，在反应温度为20℃的条件下，反应为1~3h，在此反应条件下进行一次选择性浸出反应；反应完后，将反应物料送至中空抽滤机进行抽滤，一次浸出滤液送至搅拌罐进行后续反应，滤饼进行后续二次选择性浸出反应；
（2）对步骤（1）中得到的滤饼进行二次选择性浸出反应，将滤饼与水配置成二次浆料，滤饼与水的质量比为1:20~1:10；向二次料浆中添加浓度为0.125mol/L~0.3mol/L的CaCl2溶液，滤饼中Mg元素与CaCl2的摩尔比为1.0~1.2:1；将添加CaCl2溶液后的二次料浆移至反应釜中，二次料浆装填量为反应釜体积的60%~80%；向反应釜中通入CO2气体，二氧化碳气压为PCO2为0.3~0.8MPa；在反应温度为20℃的条件下，反应为1~3h，在此反应条件下进行二次选择性浸出反应；反应完后，将反应物料送至中空抽滤机进行抽滤，滤液泵送至步骤（1）中一次浸出滤液中进行反应，对二次滤饼进行清洗，烘干，得到CaCO3产品；
（3）将步骤（2）得到的一次浸出滤液添加到浓度为1.0mol/L~3.0mol/l NaOH溶液，一次浸出滤液中Mg2+摩尔数与OH-的摩尔比为1:2，搅拌，搅拌速率为400r/min；在常温条件下反应40min，反应完毕后，将反应物料压滤，并多次清洗后，烘干，得到氢氧化镁产品；
（4）将步骤（2）中得到的滤液进行高效蒸馏，获得NaCl产品。
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