CN110902698A - 杂盐资源化的处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种杂盐资源化的处理方法,包括以下步骤:将初始杂盐与第一有机溶剂混合搅拌,得到固液混合物;将固液混合物进行固液分离,在固液分离进行的过程中用第二有机溶剂洗涤固体,最终固液分离后得到分离固体和分离母液;将分离固体进行干燥处理,得到干燥固体;用水将干燥固体溶解,得到盐溶液;以及对盐溶液进行分盐结晶得到不同的结晶盐。本发明还公开了一种杂盐资源化的处理系统。该杂盐资源化的处理方法及系统,操作简单方便易于工业化,实现对于杂盐的资源化利用,降低了杂盐处理的成本。
Description
技术领域
本发明涉及杂盐处理领域,特别是涉及一种杂盐资源化的处理方法及系统。
背景技术
目前,受水资源和环境问题的双重压力,传统煤化工或石油化工项目陆续建造废水零排放处理装置。废水经膜浓缩预处理后得到的高浓盐水,经过蒸发结晶系统实现废水零排放,同时得到固体结晶盐,即杂盐,这种杂盐成分中主要含有氯化钠和硫酸钠,及大量难降解有机物,同时含有极少量的硝酸钠和碳酸钠等物质。杂盐随着生产过程的进行不断产生,且具有成分复杂、数量多、污染性强等特点,直接影响了生产企业的高效运行。加之之前环保政策宽松时累积的大量杂盐,已造成严重的环境污染和生态破坏。
传统杂盐处理方式主要为填埋,此处理方式处置费用高,占用大量土地资源,并可能造成地下水及土壤的污染。随国家环保政策的调整,零排放工艺产出的杂盐被定义为危险废物,简称危废。危废处理难度更大,处理资质要求更高,处理费用更高。危废处理目前已经成为制约企业发展的瓶颈,亟待解决。为此,本发明的目的是开发一种可将杂盐进一步分离,得到品质好,纯度高的结晶盐,且结晶盐满足下游资源化利用要求,实现杂盐的资源化利用和零排放。同时杂盐的资源化利用会产生的结晶盐外售,可为企业带来良好的经济效益和社会效益。
发明内容
基于此,有必要针对杂盐处理难度较大,成本高的技术问题,提供一种杂盐资源化的处理方法及系统。
一种杂盐资源化的处理方法,包括以下步骤:
(1)将初始杂盐与第一有机溶剂混合搅拌,得到固液混合物;
(2)将所述固液混合物进行固液分离,在固液分离进行的过程中用第二有机溶剂洗涤固体,最终固液分离后得到分离固体和分离母液;
(3)将所述分离固体进行干燥处理,得到干燥固体;
(4)用水将所述干燥固体溶解,得到盐溶液;以及
(5)对所述盐溶液进行分盐结晶得到不同的结晶盐。
在其中一个实施例中,在所述步骤(1)中,所述第一有机溶剂的体积为所述初始杂盐体积的3-5倍;在所述步骤(2)中,所述第二有机溶剂的体积为所述初始杂盐体积的2-3倍。
在其中一个实施例中,在步骤(2)中采用离心方式进行固液分离,在离心过程中加入所述第二有机溶剂对固体进行洗涤,最终离心分离后得到分离固体和分离母液。
在其中一个实施例中,还包括有机溶剂回收步骤,从所述分离母液中分离出第一有机溶剂和第二有机溶剂,分离出的第一有机溶剂和第二有机溶剂进入到步骤(1)和步骤(2)中重复利用。优选的,所述有机溶剂回收步骤包括:步骤(3)中分离固体表面的有机溶剂挥发产生气体,从所述气体中分离出有机溶剂,进行有机溶剂回收。分离固体表面的有机溶剂为第二有机溶剂和/或第一有机溶剂。
在其中一个实施例中,所述第一有机溶剂和第二有机溶剂分别独立地选自甲醇、乙醇或其混合溶剂。
在其中一个实施例中,所有初始杂盐含有氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子和钠离子,在步骤(5)中所述分盐结晶包括:对所述盐溶液进行氯离子和硫酸根离子浓度检测;根据氯离子浓度和硫酸根离子浓度的比值与预设比值的比较结果,对所述盐溶液进行硫酸钠结晶或氯化钠结晶,得到硫酸钠结晶盐或氯化钠结晶盐,和结晶后母液;对所述硫酸钠结晶或所述氯化钠结晶的所述结晶后母液进行硝酸根离子浓度检测;以及根据硝酸根离子浓度与预设浓度的比较结果,对所述结晶后母液进行所述分盐结晶或对所述结晶后母液进行结晶析出处理后的杂盐。
在其中一个实施例中,在步骤(5)中,其中所述预设比值为4:1,当氯离子浓度和硫酸根离子浓度的比值≥4:1时,对所述盐溶液进行氯化钠结晶;当氯离子和硫酸根离子的浓度的比值<4:1时,对所述盐溶液进行硫酸钠结晶。
在其中一个实施例中,在步骤(5)中,所述预设浓度为218g/L,当所述结晶后母液中硝酸根离子的浓度<218g/L时,对所述结晶后母液进行所述分盐结晶;当所述结晶后母液中硝酸根离子的浓度≥218g/L时,对所述结晶后母液进行结晶析出处理后的杂盐。
在其中一个实施例中,所述硫酸钠结晶步骤包括:将所述盐溶液或所述结晶后母液在0~5℃下进行冷冻结晶,硫酸钠以芒硝形式结晶析出;固液分离得到芒硝固体和冷冻结晶母液;以及将所述芒硝固体在温度90℃,压力为-80kPa下,进行熔融结晶,得到硫酸钠结晶盐。
在其中一个实施例中,所述氯化钠结晶步骤包括:将所述盐溶液或所述结晶后母液在温度为95℃,压力为-70kPa下,进行氯化钠蒸发结晶,产出氯化钠结晶盐与部分杂盐固体;以及固液分离得到氯化钠结晶盐与部分杂盐固体和氯化钠蒸发结晶母液。
一种杂盐资源化的处理系统,包括:
有机物溶解装置,用于将初始杂盐与第一有机溶剂混合搅拌,得到固液混合物;
固液分离装置,用于将所述固液混合物进行固液分离,在固液分离进行的过程中用以上所述的第二有机溶剂洗涤固体,最终固液分离后得到分离固体和分离母液;
杂盐干燥装置,将所述分离固体进行干燥处理,得到干燥固体;
杂盐溶解装置,用于用水将所述干燥固体溶解,得到盐溶液;以及
分盐系统,用于对所述盐溶液进行分盐结晶得到不同的结晶盐;
其中,所述有机物溶解装置、所述固液分离装置、所述杂盐干燥装置、所述杂盐溶解装置和所述分盐系统通过管道依次连接。
在其中一个实施例中,在固液分离过程中向固液分离装置中通入所述第二有机溶剂洗涤固体,最终固液分离后得到分离固体和分离母液。
在其中一个实施例中,还包括有机溶剂回收装置,所述有机溶剂回收装置的溶剂入口分别与所述固液分离装置的母液出口和杂盐干燥装置的挥发气体出口连接;所述有机溶剂回收装置的溶剂出口分别与所述有机物溶解装置的溶剂入口和所述固液分离装置的溶剂入口连接。
本发明中的杂盐资源化的处理方法及系统,采用有机溶剂对杂盐中的有机物进行溶解并除去杂盐固体表面的有机溶剂,除了杂盐与有机溶剂混合搅拌步骤除去部分的有机物以外,在固液分离过程中,用有机溶剂对固液分离的固体进行洗涤进一步除去了更多的有机物,在干燥过程中,进一步除去了固体表面的有机溶剂和有机物,多步骤结合能够除去杂盐中大部分的有机物,从而为后续的分盐操作提供了较好的条件。本发明中的杂盐资源化的处理方法及系统,操作简单方便易于工业化,实现对于杂盐的资源化利用,降低了杂盐处理的成本。
附图说明
图1为本发明实施例中杂盐资源化的处理方法的流程示意图;
图2为本发明实施例中的杂盐资源化处理系统的结构示意图。
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,以下通过实施例,并结合附图,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用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明中所述的氯离子浓度、硫酸根离子浓度和硝酸根离子浓度均指的是所述离子的质量浓度。
如图1所示,为本发明实施例中的杂盐资源化的处理方法的流程示意图,杂盐资源化处理方法包括以下步骤:
S10:将初始杂盐与第一有机溶剂混合搅拌,得到固液混合物;
S20:将所述固液混合物进行固液分离,在固液分离进行的过程中用第二有机溶剂洗涤固体,最终固液分离后得到分离固体和分离母液;
S30:将所述分离固体进行干燥处理,得到干燥固体;
S40:用水将所述干燥固体溶解,得到盐溶液;以及
S50:对所述盐溶液进行分盐结晶得到不同的结晶盐。
在传统的杂盐资源化处理的方法中,首先采用有机溶溶剂对杂盐进行洗涤,去除杂盐中的有机物;然后对有机溶剂洗涤过的固体采用盐水洗涤溶解其中的部分盐,洗涤简化杂盐的处理方式。但是传统方法中,由于其中有机溶剂洗涤步骤对于杂盐中的有机物的去除率只有50%~70%,在盐水洗涤得到的盐溶液中COD较高,需要对盐溶液经过高级氧化系统进行催化氧化处理才能够降低COD,因此处理步骤复杂,对杂盐中的有机物去除率较低,催化氧化处理在提高有机物出去效率的同时极大地增加了有机物去除的处理成本,间接增加了杂盐处理的成本。并且催化氧化技术对有机物的去除具有一定的局限性,COD的去除率一般只有50%左右。
本实施例中利用有机物与有机溶剂相似相容的原理,通过多个步骤将杂盐中的有机物全部溶解转移到有机溶剂中,有机污染物去除率达95%以上,同时盐离子不受影响,使得后续分盐过程中杂盐资源化所得结晶盐的纯度得到了很好的保证,在化工领域中是一种创造性的杂盐资源化处理方法。其中步骤S20可以重复进行,已达到更好的除去杂盐中有机物的作用。
在一实施例中,在步骤S10中,采用搅拌机进行搅拌,所述搅拌机转速为50-200rpm,搅拌溶解时间为10-60min。
在一实施例中,其中,在所述步骤S10中,所述第一有机溶剂的体积为所述初始杂盐体积的3-5倍,在所述步骤S20中,所述第二有机溶剂的体积为所述初始杂盐体积的2-3倍。本实施例对第一有机溶剂和第二有机溶剂的用量进行合理的设计,在保证初始杂盐中有机物去除效果的同时,节约溶剂,降低成本。
在一优选的实施例中,所述第一有机溶剂和第二有机溶剂分别独立选自甲醇、乙醇或其混合溶剂。其中的甲醇、乙醇均为易挥发溶剂,这样的选择使得在后续的杂盐干燥中附在分离固体表面的有机溶剂容易去除,进一步保证了对于杂盐中的有机物的去除效果。进一步的,所述第一有机溶剂和所述第二有机溶剂为相同溶剂。进一步优选的,所述第一有机溶剂和所述第二有机溶剂均为乙醇,乙醇相对于甲醇来说毒性更小,对任何环境更加友好。单一溶剂的使用较为简便,并且也便于对溶剂进行回收利用,降低生产成本。当然所述第一有机溶剂和所述第二有机溶剂可以为甲醇和乙醇的混合溶剂,混合溶剂可以对不同的有机物产生较大的溶解性,从而提高有机物的去除效率。
在一实施例中,步骤S20中采用离心方式进行固液分离,在离心过程中加入所述第二有机溶剂对固体进行洗涤,最终离心分离后得到分离固体和分离母液。采用持续运行的离心处理进行固液分离,可以实现在同一步骤下进行有机溶剂洗涤和固液分离,单一步骤完成同时完成了多个操作,方法简便易于工业化。
在一实施例中,还包括有机溶剂回收步骤,从所述分离母液分离出第一有机溶剂和第二有机溶剂,然后分别在步骤S10和步骤S20中重复利用。
在一优选的实施例中,所述有机溶剂回收步骤还包括:步骤S30中粘附在分离固体表面的有机溶剂挥发产生气体,从所述气体中分离出有机溶剂,进行有机溶剂回收。分离固体表面的有机溶剂为第二有机溶剂和/或第一有机溶剂。有机溶剂回收步骤的设置,实现了有机溶剂的重复利用,节约资源,降低成本。
在一实施例中,所有初始杂盐含有氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子和钠离子,在步骤S50中所述分盐结晶包括:
对所述盐溶液进行氯离子和硫酸根离子浓度检测;
根据氯离子浓度和硫酸根离子浓度的比值与预设比值的比较结果,对所述盐溶液进行硫酸钠结晶或氯化钠结晶,得到硫酸钠结晶盐或氯化钠结晶盐,和结晶后母液;
对所述硫酸钠结晶或所述氯化钠结晶的结晶后母液进行硝酸根离子浓度检测;以及
根据硝酸根离子浓度与预设浓度的比较结果,对所述结晶后母液进行所述分盐结晶或对所述结晶后母液进行结晶析出处理后的杂盐。
在一优选的实施例中,在步骤S50中,其中所述预设比值为4:1,
当氯离子浓度和硫酸根离子浓度的比值≥4:1时,对所述盐溶液进行氯化钠结晶;
当氯离子浓度和硫酸根离子浓度的比值<4:1时,对所述盐溶液进行硫酸钠结晶。
在一优选的实施例中,在步骤S50中,所述预设浓度为218g/L,
当所述结晶后母液中硝酸根离子的浓度<218g/L时,对所述结晶后母液进行所述分盐结晶;
当所述结晶后母液中硝酸根离子的浓度≥218g/L时,对所述结晶后母液进行结晶析出处理后的杂盐。
在分盐结晶步骤中,设置了氯离子浓度和硫酸根离子浓度检测,根据盐溶液或结晶后母液中氯离子浓度与硫酸根离子浓度的比值不同,进行不同的结晶操作,使得结晶得到的结晶盐纯度更高。进一步的,本实施例中设置了硝酸根离子浓度的检测,根据硝酸根离子浓度的大小,确定继续进行分盐结晶操作还是结束分盐结晶;如果在溶液中的硝酸根离子浓度过高时对溶液进行分盐结晶,将会使得结晶得到的氯化钠结晶盐或硫酸钠结晶盐的纯度降低,从而难以得到高纯度的结晶盐;硝酸根离子浓度的检测的设置保证了分盐结晶的结晶盐才纯度。
在一优选的实施例中,所述硫酸钠结晶步骤包括:将所述盐溶液或所述结晶后母液在0~5℃下进行冷冻结晶,硫酸钠以芒硝形式结晶析出;固液分离得到芒硝固体和冷冻结晶母液;以及将所述芒硝固体在温度为90℃,压力为-80kPa的条件下,进行熔融结晶,得到硫酸钠结晶盐。
在一优选的实施例中,所述氯化钠结晶步骤包括:将盐溶液或结晶后母液在温度为95℃,压力为-70kPa的条件下,进行氯化钠蒸发结晶,产出氯化钠结晶盐与部分杂盐固体;以及固液分离得到氯化钠结晶盐与部分杂盐固体和氯化钠蒸发结晶母液。
如图2所示,为本发明实施例中的杂盐资源化的处理系统的结构示意图,杂盐资源化处理系统包括通过管道依次连接的有机物溶解装置100、第一固液分离装置200、杂盐干燥装置300、杂盐溶解装置400和分盐系统500;其中:
有机物溶解装置100,用于将初始杂盐与第一有机溶剂混合搅拌,得到固液混合物;
第一固液分离装置200,用于将所述固液混合物进行固液分离,在固液分离进行的过程中用第二有机溶剂洗涤固体,最终固液分离后得到分离固体和分离母液;
杂盐干燥装置300,用于将所述分离固体进行干燥处理,得到干燥固体;
杂盐溶解装置400,用于用水将所述干燥固体溶解,得到盐溶液;
分盐系统500,用于对所述盐溶液进行分盐结晶得到不同的结晶盐。
在一实施例中,有机物溶解装置100包括有搅拌机,采用搅拌机固液混合物进行搅拌。
在一实施例中,第一固液分离装置200可以为离心机、压滤机、脱水机或其他具有类似功能的设备。优选的,所述固液分离装置为离心机,其中离心机持续运行,在离心过程中,向离心机中通入第二有机溶剂洗涤固体,最终固液分离后得到分离固体和分离母液。离心机操作简便,向离心机中通入第二有机溶剂,实现其中离心过程中的固体进行洗涤,由于离心机持续运行,洗涤之后的固体会再次被离心分离,得到最终的分离固体和分离母液;第二溶剂洗涤固体的过程进一步降低了杂盐中有机物的含量。
在一优选的实施例中,还包括有机溶剂回收装置600,所述有机溶剂回收装置600的溶剂入口分别与所述第一固液分离装置200的母液出口和杂盐干燥装置300的挥发气体出口连接;所述有机溶剂回收装置600的溶剂出口分别与所述有机物溶解装置100的溶剂入口和所述第一固液分离装置200的溶剂入口连接。其中有机溶剂回收装置600可以为精馏塔、冷凝器以及其他具有类似功能的装置设备。
在一实施例中,所述杂盐干燥装置300为流化床干燥器、盘式干燥器或其他具有类似功能的设备。优选的,所述杂盐干燥装置300为流化床干燥器。流化床干燥器在操作上来说具有更好的连续性,更适于连续生产。在一优选的实施例中,所述流化床干燥器300上设置有挥发气体出口,所述挥发气体出口用于输出干燥过程中产生的挥发性气体。流化床干燥器中产生的挥发性气体经管道密封送入有机溶剂回收装置600。杂盐干燥装置300中产生的气体通过管路进入到有机溶剂回收装置600中进行有机溶剂的回收。
在一实施例中,分盐系统500包括氯化钠结晶单元和硫酸钠结晶单元,杂盐溶解装置400的出口通过第一管路与所述氯化钠结晶单元连接,通过第二管路与所述硫酸钠结晶单元连接。其中第一管路与所述氯化钠结晶单元所在的分盐路线为路线一,第二管路与所述硫酸钠结晶单元所在的分盐路线为路线二。
在一实施例中,在杂盐溶解装置400的出口与所述第一管路和第二管路连接的位置之间,设置有总管路,所述总管路上设置有第一离子浓度检测装置,所述第一离子浓度检测装置用于检测氯离子浓度和硫酸根离子浓度。
根据杂盐溶解装置400中的盐溶液中氯离子浓度和硫酸根离子浓度的比值不同,其中的盐溶液通过不同的路线进入不同的分盐单元中。当氯离子浓度和硫酸根离子浓度的比值≥4:1时,盐溶液通过第一管路进入路线一,进行氯化钠结晶;当氯离子和硫酸根离子浓度的比值小于4:1时,盐溶液通过第二管路进入路线二,进行硫酸钠结晶。
在一实施例中,在第一管路和第二管路上分别设置阀门,通过阀门的开闭实现盐溶液选择性通入到路线一或路线二,从而实现氯化钠结晶和硫酸钠结晶之间的切换。进一步的,其中的阀门的开闭可以为自动控制。
在一实施例中,其中氯化钠结晶单元包括通过管道依次连接的氯化钠蒸发结晶装置511、第二固液分离装置512和氯化钠干燥装置513,其中所述第二固液分离装置512设置有第二固体出口和第二母液出口,所述第二固体出口通过管路与氯化钠干燥装置连接,所述第二母液出口通过不同管路分别与所述第一管路、所述第二管路和母液回收装置连接;在所述第二母液出口设置有第二离子检测装置,所述第二离子检测装置用于检测第二母液出口排出的母液中的硝酸根离子浓度、氯离子浓度和硫酸根离子浓度。图2中仅仅示意出了所述第二母液出口通过管路连接到第二管路,所述第二母液出口其他连接情况本领域技术人员根据上述内容可以毫无疑义的得出。
在一实施例中,其中硫酸钠结晶单元包括冷冻结晶装置521、第三固液分离装置522、熔融结晶装置523、第四固液分离装置524和硫酸钠干燥装置525;其中所述第三固液分离装置522设置有第三固体出口和第三母液出口,所述第三固体出口通过管路与熔融结晶装置连接,所述第三母液出口通过不同管路分别与所述第一管路、所述第二管路和母液回收装置连接;在所述第三母液出口设置有第三离子检测装置,所述第三离子检测装置用于检测第三母液出口排出的母液中的硝酸根离子浓度、氯离子浓度和硫酸根离子浓度。所述第四固液分离装置524设置有第四固体出口和第四母液出口,所述第四固体出口通过管路与硫酸钠干燥装置525连接,第四母液出口(图中未示出)通过连接到母液回收装置。图2中仅仅示意出了所述第三母液出口通过管路连接到第一管路,所述第三母液出口的其他连接情况本领域技术人员根据上述内容可以毫无疑义的得出。
第二离子检测装置和第三离子检测装置分别对氯化钠蒸发结晶装置511排出的母液和冷冻结晶装置521中排出的母液进行硝酸根离子浓度检测,根据其中硝酸根离子的浓度确定其是否还需要进行进一步分盐,如果不需要进一步分盐,则氯化钠蒸发结晶装置511排出的母液和冷冻结晶装置521中排出的母液进入到母液回收装置;如果需要进一步分盐则根据其中氯离子浓度和硫酸根离子浓度的比值确定其进入路线一或路线二进行分盐。
在一实施例中,其中母液回收装置用于对母液进行结晶析出处理后的杂盐,优选的母液回收装置母液干化器。
另外,本发明中的还包括必须的动力装置,例如可以在杂盐溶解装置400与分盐系统之间设置有第一泵700,在第三固液分离装置522与熔融结晶装置523之间设置第二泵526;其他常规装置例如必要的阀门等,本领域技术人员根据需要可以自行设置,在此不再赘述。
下面结合某零排放项目产出的杂盐为例,详细阐述本申请中杂盐资源化的处理方法的实施方式。
实施例1
在处理前对杂盐进行了初步的检测,该杂盐中各组分的质量浓度如下:硫酸钠:332.1g/kg、氯化钠:322.6g/kg、硝酸钠:182.4g/kg、COD:161.9g/kg、其他:0.8g/kg、含水率:0.2%(水分占处理前的杂盐质量百分数)。
(1)将杂盐输送至有机溶解装置100中,进料量为342.1kg/h,以600L/h的投加量向有机溶解装置100通入乙醇,设置搅拌机转速100rpm,经搅拌机搅拌,使杂盐中的有机污染物溶解,杂盐和有机溶剂的混合物在有机溶剂溶解池中的停留时间为60min;
(2)杂盐和有机溶剂的混合物通过管道进入固液分离装置200,在离心过程中,以500L/h的投加量向第一固液分离装置200中通入新鲜的乙醇冲洗固体,离心机持续运行进行,最终离心分离后得到分离固体和分离母液;
(3)经第一固液分离装置200后,溶解有大量有机污染物的分离母液通过密封管道送至有机溶剂回收装置600,实现有机溶剂的回收再利用;分离固体通过管路进入杂盐干燥器300进行干燥得到干燥固体,干燥产生的气体经管道密封送入有机溶剂回收装置600;经上述步骤后,杂盐中的有机污染物及有机溶剂进一步被去除。
(4)干燥固体通过管路进入到杂盐溶解装置400中,向杂盐溶解装置400中通入洁净水使得干燥固体完全溶解得到盐溶液;洁净水的通入速率为1.4m3/h,此时的溶解停留时间为1h,待杂盐完全溶解形成盐溶液的质量浓度为204.6g/L;
(5)对盐溶液进行氯离子和硫酸根离子浓度检测,氯离子和硫酸根离子浓度比值为0.9:1,小于4:1。
将所述盐溶液通过泵送入路线二中,首先进入到冷冻结晶装置521中,设定冷冻温度为0~5℃,在低温时,硫酸钠将以芒硝(Na2SO4·10H2O)形式结晶出来。
(6)对于所得芒硝通过泵送入熔融结晶装置522中进一步进行纯化,设定蒸发温度为90℃,压力为-80kPa,得到高品质硫酸钠结晶盐。硫酸钠结晶盐的产量为121.5kg/h,经测定其中含水率15%,折合纯硫酸钠产量为103.3kg/h,硫酸钠纯度(折干基)达到99.4%。
将从冷冻结晶装置521出来的母液进行氯离子和硫酸根离子浓度检测,氯离子和硫酸根离子浓度比值为9.6:1,大于4:1,将其通入氯化钠蒸发结晶装置510中,设定蒸发温度为95℃,压力为-70kPa,得到高品质氯化钠结晶盐。氯化钠结晶盐的产量为102kg/h,经测定其中含水率15%,折合纯氯化钠产量为86.7kg/h,氯化钠纯度(折干基)达到99.8%;
(7)对氯化钠蒸发结晶装置510中剩余的量母液进行硝酸根离子浓度检测,其中硝酸根离子浓度为256.0g/L,大于218g/L,结束结晶操作,剩余母液通入到母液干化器中,经加热后产出杂盐产量为152.1kg/h。
本实施例中,杂盐消纳约50%,从而降低了杂盐处理的成本,同时产出了高质量的氯化钠结晶和硫酸钠结晶,实现了对于杂盐的资源化利用。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (12)
1.一种杂盐资源化的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将初始杂盐与第一有机溶剂混合搅拌,得到固液混合物;
(2)将所述固液混合物进行固液分离,在固液分离进行的过程中用第二有机溶剂洗涤固体,最终固液分离后得到分离固体和分离母液;
(3)将所述分离固体进行干燥处理,得到干燥固体;
(4)用水将所述干燥固体溶解,得到盐溶液;以及
(5)对所述盐溶液进行分盐结晶得到不同的结晶盐。
2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,在所述步骤(1)中,所述第一有机溶剂的体积为所述初始杂盐体积的3-5倍;在所述步骤(2)中,所述第二有机溶剂的体积为所述初始杂盐体积的2-3倍。
3.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,在步骤(2)中采用离心方式进行固液分离,在离心过程中加入所述第二有机溶剂对固体进行洗涤,最终离心分离后得到分离固体和分离母液。
4.根据权利要求1-3任一项所述的处理方法,其特征在于,所述第一有机溶剂和第二有机溶剂分别独立地选自甲醇、乙醇或其混合溶剂。
5.根据权利要求1-3任一项所述的处理方法,其特征在于,所有初始杂盐含有氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子和钠离子,在步骤(5)中所述分盐结晶包括:
对所述盐溶液进行氯离子和硫酸根离子浓度检测;
根据氯离子浓度和硫酸根离子浓度的比值与预设比值的比较结果,对所述盐溶液进行硫酸钠结晶或氯化钠结晶,得到硫酸钠结晶盐或氯化钠结晶盐,和结晶后母液;
对所述硫酸钠结晶或所述氯化钠结晶的所述结晶后母液进行硝酸根离子浓度检测;以及
根据硝酸根离子浓度与预设浓度的比较结果,对所述结晶后母液进行所述分盐结晶或对所述结晶后母液进行结晶析出处理后的杂盐。
6.根据权利要求5所述的处理方法,其特征在于,在步骤(5)中,其中所述预设比值为4:1,
当氯离子浓度和硫酸根离子浓度的比值≥4:1时,对所述盐溶液进行氯化钠结晶;
当氯离子和硫酸根离子浓度的比值<4:1时,对所述盐溶液进行硫酸钠结晶。
7.根据权利要求6所述的处理方法,其特征在于,在步骤(5)中,其中所述预设浓度为218g/L,当所述结晶后母液中硝酸根离子的浓度<218g/L时,对所述结晶后母液进行所述分盐结晶;
当所述结晶后母液中硝酸根离子的浓度≥218g/L时,对所述结晶后母液进行结晶析出处理后的杂盐。
8.根据权利要求5-7任一项所述的处理方法,其特征在于,所述硫酸钠结晶步骤包括:
将所述盐溶液或所述结晶后母液在0~5℃下进行冷冻结晶,硫酸钠以芒硝形式结晶析出;
固液分离得到芒硝固体和冷冻结晶母液;以及
将所述芒硝固体在温度为90℃,压力为-80kPa的条件下,进行熔融结晶,得到硫酸钠结晶盐。
9.根据权利要求5-7任一项所述的处理方法,其特征在于,所述氯化钠结晶步骤包括:
将所述盐溶液或所述结晶后母液在温度为95℃,压力为-70kPa的条件下,进行氯化钠蒸发结晶,产出氯化钠结晶盐与部分杂盐固体;以及
固液分离得到氯化钠结晶盐与部分杂盐固体和氯化钠蒸发结晶母液。
10.一种杂盐资源化的处理系统,其特征在于,包括:
有机物溶解装置,用于将初始杂盐与第一有机溶剂混合搅拌,得到固液混合物;
固液分离装置,用于将所述固液混合物进行固液分离,在固液分离进行的过程中用权利要求1-9任一项所述的第二有机溶剂洗涤固体,最终固液分离后得到分离固体和分离母液;
杂盐干燥装置,将所述分离固体进行干燥处理,得到干燥固体;
杂盐溶解装置,用于用水将所述干燥固体溶解,得到盐溶液;
分盐系统,用于对所述盐溶液进行分盐结晶得到不同的结晶盐;
其中,所述有机物溶解装置、所述固液分离装置、所述杂盐干燥装置、所述杂盐溶解装置和所述分盐系统通过管道依次连接。
11.根据权利要求10所述的处理系统,其特征在于,在固液分离过程中向固液分离装置中通入所述第二有机溶剂洗涤固体,最终固液分离后得到分离固体和分离母液。
12.根据权利要求10所述的处理系统,其特征在于,还包括有机溶剂回收装置,所述有机溶剂回收装置的入口分别与固液分离装置的母液出口和杂盐干燥装置的挥发气体出口连接;所述有机溶剂回收装置的出口与所述有机物溶解装置的溶剂入口和所述固液分离装置的溶剂入口连接。
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