CN111115666A - 一种氯碱工业盐泥减量化处理工艺 - Google Patents

Abstract

一种氯碱工业盐泥减量化处理工艺，利用盐酸将盐泥中富含的钙和镁溶出，以实现盐泥固体废弃物的减量化，其具体步骤：首先对盐泥进行干燥处理，并利用球磨机对其进行研磨制得盐泥粉末；然后，利用软化水对盐泥粉末进行水洗，洗去粉末中可溶性的杂质；其次，利用盐酸对水洗后的盐泥粉末进行酸化处理，溶解盐泥中的钙和镁，获得含钙镁离子和固体残渣的混合液；最后，将酸化后获得的混合液进行离心处理，得到不溶于盐酸的硅铝酸盐残渣和富含钙镁离子的澄清酸化液，本发明工艺操作简单，流程短，可减重盐泥废弃物达到90％以上，减少废弃物排放环境污染的同时，得到的酸洗液和硅铝酸盐残渣可作为工业原料进行回用，有效地实现了盐泥的减量化、资源化处理。

Description

一种氯碱工业盐泥减量化处理工艺

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及固体废弃物处理处置，特别涉及一种酸洗盐泥的减量化、资源化工艺。

背景技术

随着氯碱工业的发展，在精制盐水时产生的盐泥也越来越多,而每天产生的盐泥未经任何处理却直接排放的占98.5％，按目前全国年产烧碱350万吨计。每年排放出盐泥浆在350万立方米，这么多盐泥直接排放，势必造成环境污染，危害人民生活。因此，消除盐泥对环境污染，具有很大的社会效益和环境意义。

盐泥属于危险废弃物、需要妥善处理，目前，还没有技术可行、经济合理的盐泥处理和资源化利用方法。现在一般使用包裹填埋的方法进行暂时应急处理。针对包括填埋处理技术，业界主要有干性包裹填埋和柔性包裹填埋两种方式。两种方法都有填埋成本高、作业难度大的缺点。此外，盐泥填埋可能会造成渗滤液盐分过高，影响渗滤液处理系统。填埋过程中的特殊要求会影响填埋场的正常运行。大量的盐泥不仅提高了环保压力，也大大增加了工厂的废水处理成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种氯碱工业盐泥减量化处理工艺，通过干燥、酸洗和离心等一系列操作实现盐泥的减量化资源化，从而降低盐泥的处理成本，提高盐泥的处理效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种氯碱工业盐泥减量化处理工艺，包括如下步骤：

1)盐泥预处理：对盐泥进行干燥处理，控制含水率在5％以内，然后破碎制得平均粒径在30～50μm的盐泥粉末；

2)水洗：利用软化水对盐泥粉末进行清洗，水/固体积比控制在2～4:1；

3)酸洗：向水洗后的盐泥悬液中投加浓盐酸，使盐泥中的钙、镁等离子溶出；

4)固液分离：将酸洗获得的混合液进行离心分离，得到盐泥残渣和富含钙、镁及其它离子的水溶液。盐泥残渣较盐泥减重90％以上；

优选地，所述步骤1)中，盐泥的干燥温度范围为80℃～90℃，可在4h内使盐泥含水率降至5％以下。当温度小于80℃，需干燥24h以上才可使盐泥含水率降至5％以下，影响干化效率；而温度高于90℃，盐泥表层易形成致密保护膜影响水分散发，影响用能效率。所述破碎处理是利用球磨机进行研磨。

优选地，将所述破碎处理过程中产生的含尘气体进行收集并送入水洗环节；将酸洗过程中产生的酸性蒸汽收集，并送入水洗环节。在避免产生环境污染的同时，实现盐泥和盐酸的充分利用。

优选地，所述酸洗液选用盐酸，而不能采用硝酸、硫酸等其他类型的酸。若采用硝酸作为酸洗剂，与盐酸效果相同均能使盐泥体积减少90％以上，但硝酸不稳定，见光易分解，不适用于常规生产环节，且硝酸根具有强氧化性，破坏草酸结构，在酸性环境下无法开展草酸钙回收。而硫酸同样具有强氧化性，与盐泥混合后，由于酸洗液中干扰离子的存在，会产生黑色悬浮絮状体且酸洗后体积仅减少10％左右，且硫酸也具有强氧化性，不利于草酸钙的回收。采用其他类型的酸，将产生高浓度酸根废水，难以达标排放。盐酸酸化除了有利于盐泥的减量化和后续钙镁回收外，最终产生的高浓度酸根废水，即氯化钠废水浓缩后还可以作为原料回用于氯碱行业生产。

优选地，所述的盐酸酸洗液的质量浓度为40％～50％，以有效控制酸洗液的体积。依据盐泥中钙镁含量和矿物组成，确定盐酸的投加量为1.4～1.5mL(盐酸)/g(盐泥)。

优选地，所述步骤3)中的酸洗混合液盐分含量较高，液体浓稠。若采用自然沉降，酸洗混合液体在3～5h后才会出现分层现象，且上清液中存在细小的悬浮颗粒，浊度为1.2NTU，其固液分离时间长且效果差；若采用定性滤纸和抽滤设备进行固液分离操作，酸性混合液在2.5～3.5h内才能完成分离操作，过滤后的酸洗液浊度为0.1NTU，分离效果好但用时较长，且存在严重膜污染问题，无法维持过滤的连续进行。选用离心分离技术，在4000r/min～5000r/min的转速条件下，离心时间为4～5min，可有效分离酸洗混合液中残渣与清液，上清液浊度为0.2NTU，故离心分离技术是本发明中对酸洗混合液进行固液分离的最优手段。

优选地，经固液分离后的酸洗液可通过依次投加草酸和氢氧化钠的形式，可分步提取极具商业价值的草酸钙和氢氧化镁。而提取后的废液中高浓度的氯化钠成分可浓缩回收作为氯碱工业的原料进行使用。

与现有技术相比，本发明工艺操作简单，流程短，可减重盐泥废弃物达到90％以上，减少废弃物排放环境污染的同时，得到的酸洗液和硅铝酸盐残渣可作为工业原料进行回用，有效地实现了盐泥的减量化、资源化处理。

附图说明

图1为本发明提供的蒸发盐泥的减量化流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

参考图1，本发明一种氯碱工业盐泥减量化处理工艺，利用盐酸将盐泥中富含的钙和镁溶出，以实现盐泥固体废弃物的减量化。其具体步骤：首先对盐泥进行干燥处理，并利用球磨机对其进行研磨制得盐泥粉末；然后，利用软化水对盐泥粉末进行水洗；其次，向水洗后的盐泥悬液中投加浓盐酸，溶解盐泥中的钙、镁等离子，获得含钙镁离子和盐泥残渣的混合液；最后，将酸洗后获得的混合液进行离心处理，得到盐泥残渣和富含钙、镁及其它离子的酸洗液。

在本发明的一个具体实施例中，实验所选盐泥源自江苏某化工企业产出盐泥，检测发现盐泥含水量为35％～40％，成分复杂其主成分如表1所示。具体处理步骤如下：

(1)经化验原盐泥的主要元素组成如表1所示。将盐泥原样在80℃下干燥4h、经球磨机破碎后获得5.2g盐泥粉末样品，在室温下加入软化水，经搅拌充分溶解后结束操作。

表1盐泥的全岩指标性元素分析

元素类型	含量％	元素类型	含量％
				氧(O)	27.5	铝(Al)	0.017
钙(Ca)	22.4	钡(Ba)	0.005
				钠(Na)	10.1	铅(Pb)	0.002
氯(Cl)	8.77	锌(Zn)	0.002
				硅(Si)	3.78	铜(Cu)	0
镁(Mg)	1.07	砷(As)	0
				铁(Fe)	0.20	钴(Co)	0
硫(S)	0.16	镉(Cd)	0
				钾(K)	0.12	汞(Hg)	0
锰(Mn)	0.08	钼(Mo)	0
				磷(P)	0.03

(2)向第(1)步所得的盐泥悬液中投加7.5mL盐酸(12mol/L)进行酸洗操作，待气泡反应终止即为反应完全时，得到酸洗混合液；

(3)将第(2)步所得的酸洗混合液体通过离心机进行固液分离，剩余未溶解的残渣重量为0.51g，原盐泥干粉减重了90.2％。

由上述结果可知，经本发明工艺出以后，盐泥质量减重达到90.2％，能够有效地实现盐泥减量化。由表1可知，酸洗后的废水中含钙、镁等众多离子，可通过依次投加适量的草酸和氢氧化钠获得高纯度的草酸钙和氢氧化镁，而废液中高浓度的氯化钠可经浓缩回收用做氯碱工业的原料，本发明专利在实现盐泥减量化的同时实现其资源化利用。

Claims (6)

1.一种氯碱工业盐泥减量化处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1)盐泥预处理：对盐泥进行干燥处理，控制含水率在5％以内，然后破碎制得平均粒径在30～50μm的盐泥粉末；

2)水洗：利用软化水对盐泥粉末进行清洗，水/固体积比控制在2～4:1；

3)酸洗：向水洗后的盐泥悬液中投加浓盐酸，使盐泥中以钙、镁离子为主的物质溶出；

4)固液分离：将酸洗获得的混合液进行离心分离，得到盐泥残渣和富含钙、镁离子的水溶液，盐泥残渣较盐泥减重90％以上。

2.根据要求1所述氯碱工业盐泥减量化处理工艺，其特征在于，所述步骤1)中，盐泥的干燥温度范围为80℃～90℃，从而在4h内使盐泥含水率降至5％以下，所述破碎处理是利用球磨机进行研磨。

3.根据要求1所述氯碱工业盐泥减量化处理工艺，其特征在于，将所述破碎处理过程中产生的含尘气体进行收集并送入水洗环节；将酸洗过程中产生的酸性蒸汽收集，并送入水洗环节。

4.根据权利要求1所述氯碱工业盐泥减量化处理工艺，其特征在于，所述盐酸酸洗液，质量浓度为40％～50％，从而有效控制酸洗后混合液的体积，依据盐泥中钙、镁含量和矿物组成，以盐酸：盐泥为1.4～1.5mL/的比例确定盐酸的投加量。

5.根据权利要求1所述氯碱工业盐泥减量化处理工艺，其特征在于，所述步骤4)中，选用离心分离技术，在4000r/min～5000r/min的转速条件下，离心时间为4～5min，分离酸洗混合液中残渣与清液，上清液浊度为0.2NTU。

6.根据权利要求1所述氯碱工业盐泥减量化处理工艺，其特征在于，经固液分离后的酸洗液通过依次投加草酸和氢氧化钠的形式，分步沉淀得到极具商业价值的草酸钙和氢氧化镁沉淀，而沉淀后的废液中高浓度的氯化钠成分浓缩回收作为氯碱工业的原料进行使用。

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