CN115286024B - 一种氯碱生产盐泥的资源回用方法及系统 - Google Patents

一种氯碱生产盐泥的资源回用方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种氯碱生产盐泥的资源回用方法及系统,采用硫酸铵溶液浸取,获得的浸取渣可作为工业废渣回用,浸取液进行加热后通过氨水调整pH后反应得到工业级氢氧化镁。分离后的硫酸铵溶液再通过投加硫酸进行酸化,作为氨气吸收液返回到浸取步骤。本发明的方法简便,可从氯碱厂工业盐泥中回收氢氧化镁,实现废弃物的二次利用,同时硫酸铵溶液在浸取体系内循环利用,损耗少,方法经济价值高。

Description

一种氯碱生产盐泥的资源回用方法及系统
技术领域
本发明涉及无机化工废弃物处理技术领域,特别是一种氯碱生产盐泥的资源回用方法及系统。
背景技术
氯碱生产是国民经济的一种支柱性产业,氯碱企业生产的氯气和氢氧化钠在工业生产中具有重要的作用。经过90多年的发展,我国氯碱行业发展更加壮大,据有关行业协会统计显示,2020年我国氢氧化钠生产规模已经达到4470万吨。氯碱生产的原材料就是工业盐。虽然工业盐有多种来源,如井矿盐、海盐、湖盐等。但不管来源如何,在实际生产过程中,工业盐总会夹杂较多的杂质。因此在实际生产过程中,为了保证氯碱企业离子膜的生产正常,需要对饱和盐水进行精制。在精制的过程中,工业盐中的许多杂质就转化盐泥。
随着氯碱企业的生产发展和变革,氯碱生产盐泥的成分也不断的发生变化。例如,之前在生产中需要采用钡法脱除硫酸根,生产盐泥中就含有一定量的硫酸钡成分。而随着膜法脱硝在企业的推广,目前生产盐泥中硫酸钡的含量就显著下降了。目前典型的氯碱企业中,生产盐泥含量最多的是碳酸钙,其次是氢氧化镁。除此之外还含有一定量的铁盐、铝盐、二氧化硅等。
氯碱生产盐泥是一种典型的工业废弃物,但由于其中含有较多的氯化钠成分,因此若直接排放,势必会造成严重的环境污染,导致土壤板结,生态体系的盐含量超标等问题。因此对盐泥进行有效的处置,并进行资源化回收利用,消除盐泥的环境影响具有重要的环境效益,若能通过有效的方法将盐泥中的有用资源进行合理利用,变废为宝,则对于氯碱企业带来可观的实际效益。
有鉴于此,国内很多生产单位、研究单位都对其综合利用进行了很多研究。例如专利CN201920056688.3公开了一种氯碱生产中盐泥的二次清洗装置,通过对经过一次压滤的盐泥加水洗涤,使盐泥中的盐分充分溶解后,再进行二次压滤,大幅度降低盐泥中的盐分含量,从而实现盐泥满足水泥生产的成分需求;专利CN202010020527.6公开了一种氯碱工业盐泥资源化利用工艺,利用盐酸将盐泥中的钙、镁以及其他金属元素溶出,并分步提取高纯度草酸钙和氢氧化镁;专利CN201510478757.6公开了一种处理氯碱生产副产盐泥的系统和方法,它通过该系统将氯碱碳酸钙盐泥首先用盐酸处理,去除其中的碳酸根离子,生成的二氧化碳输送至吸收塔内与烧碱反应生成纯碱用于盐水精制,而溶液可经过添加烧碱调节pH,沉淀酸不溶物和镁离子,经压滤后得到氯化钙清液,可作为膜法除硝冷冻机组的冷媒使用。上述方法提供了多种处置的思路,但在实际资源回用的角度考虑,在如下方面仍然存在一些不足之处,如盐泥中的非主相成分的影响因素考虑不足,处置工艺的成本较高,生产产品的品质相对较低等。氯碱生产盐泥中钙镁含量较高,但从回收价值来看,氢氧化镁的市场终端价达到3500元/吨,而工业碳酸钙的价格仅为450元/吨,两者差距显著。同时,其他成分又较难与这两种主成分分离。因此导致回收工艺流程过于复杂,经济价值不高,对实际氯碱生产企业的资源回用带来较大的困扰。
发明内容
针对上述情况,为弥补现有技术所存在的不足,本发明提供一种氯碱生产盐泥的资源回用方法及系统。
本发明解决问题的技术方案如下:
本发明通过采用硫酸铵作为浸取液,实现了氢氧化镁的提取,并能保证氢氧化镁析出物的产品粒径及工艺产品要求,所得到的固体尾泥料中氯离子残留极低,扩大了固体尾泥料的利用范围,从而提供了一种有效的氯碱生产盐泥的资源回用方法。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明第一方面提供一种氯碱生产盐泥的资源回用方法,包括以下步骤:
S1、采用硫酸铵溶液对盐泥进行浸取处理,得到硫酸铵镁浸取液,同时逸出氨气;
S2、将硫酸铵镁浸取液进行过滤处理,得到浸取滤液和固体尾泥料,对浸取滤液进行后续处理,固体尾泥料根据其成分二次回收利用;
S3、将浸取滤液升温后与氨水溶液反应,控制pH在8~11之间,反应得到物料Ⅰ,同时逸出氨气;
S4、将物料Ⅰ进行分离处理,得到氢氧化镁固体物料和残留液;
S5、将残留液送入中和槽,向中和槽内通入硫酸溶液,得到酸化的硫铵溶液;
S6、将酸化的硫铵溶液作为吸收液,吸收S1和S3中产生的氨气,得到硫酸铵溶液,硫酸铵溶液可回用于S1。
在本发明的一些实施方式中,所述硫酸铵溶液的浓度为10wt%~50wt%。
在本发明的一些实施方式中,所述硫酸铵溶液与盐泥的重量比为3~8:1。
在本发明的一些实施方式中,所述浸取处理的浸取时间大于2h。
在本发明的一些实施方式中,所述过滤处理为真空抽滤。
在本发明的一些实施方式中,所述浸取滤液升温至60~90℃。
在本发明的一些实施方式中,所述氨水溶液的浓度为5wt%~25wt%。
在本发明的一些实施方式中,所述硫酸的浓度为20wt%。
在本发明的一些实施方式中,所述酸化的硫铵溶液pH为2~4。
在本发明的一些实施方式中,所述分离处理为趁热分离,用热水对固体物料进行洗涤后烘干。
本发明第二方面提供一种氯碱生产盐泥的资源回用系统,包括浸取器、过滤器、热源、反应器、固液分离机、中和槽、吸收塔;
所述浸取器,设有盐泥进口、硫酸铵溶液进液口、硫酸铵镁浸取液出口和第一氨气逸出口,用于对盐泥进行浸取处理;
所述过滤器,设有硫酸铵镁浸取液进口、固体尾泥料出口和浸取滤液出口,用于对硫酸铵镁浸取液进行过滤处理;所述硫酸铵镁浸取液进口与所述浸取器的硫酸铵镁浸取液出口连通;
所述反应器,设有浸取滤液入口、氨水溶液加入口、物料Ⅰ出口和第二氨气逸出口,用于反应析出氢氧化镁;所述升温后浸取滤液入口与所述过滤器的浸取滤液出口连通;
所述固液分离机,设有物料Ⅰ入口、氢氧化镁固体物料出口和残留液出口,用于将物料Ⅰ中反应析出的氢氧化镁固体分离出来;所述物料Ⅰ入口与所述反应器的物料Ⅰ出口连通;
所述中和槽,设有残留液入口、硫酸溶液加入口和酸化的硫铵溶液出口,用于将残留液转化为吸收液;所述残留液入口与所述固液分离机的残留液出口连通;
所述吸收塔,设有酸化的硫铵溶液入口、第一氨气入口、第二氨气入口和硫酸铵溶液出口,用于吸收所述浸取器和所述反应器中产生的氨气;所述酸化的硫铵溶液入口与所述中和槽的酸化的硫铵溶液出口连通,所述第一氨气入口与所述浸取器的第一氨气逸出口连通,所述第二氨气入口与所述反应器的第二氨气逸出口连通,所述硫酸铵溶液出口与所述浸取器的硫酸铵溶液进液口连通。
在本发明的一些实施方式中,所述过滤器的浸取滤液出口与所述反应器的浸取滤液入口的连通通路上还设有热源,用于加热浸取滤液。在本发明的一些实施方式中,所述热源选自电热源、蒸汽热源、太阳能热源中任一种。
在本发明的一些实施方式中,所述浸取器中设有搅拌装置,用于使硫酸铵溶液与盐泥颗粒混合均匀。
在本发明的一些实施方式中,所述反应器内设有pH检测装置,用于实时监测反应器内的pH变化。
在本发明的一些实施方式中,所述过滤器为真空抽滤机。
在本发明的一些实施方式中,所述反应器为釜式搅拌反应器。
在本发明的一些实施方式中,所述固液分离机选自板框压滤机、带式压滤机、陶瓷板过滤机或离心机中的一种或多种组合。
在本发明的一些实施方式中,所述中和槽内设有pH自动调控装置,用于调控中和槽内溶液的pH。
本发明的主要处理对象为氯碱生产盐泥,采用硫酸铵溶液浸取,获得的浸取渣可作为工业废渣回用,浸取液进行加热后通过氨水调整pH后反应得到工业级氢氧化镁。分离后的硫酸铵溶液再通过投加硫酸进行酸化,作为氨气吸收液返回到浸取步骤。本发明的方法简便,可从氯碱厂工业盐泥中回收氢氧化镁,实现废弃物的二次利用,同时硫酸铵溶液在浸取体系内循环利用,损耗少,方法经济价值高。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1.本发明提供的氯碱生产盐泥的资源回用方法,通过加入硫酸铵溶液对盐泥进行浸取处理,得到硫酸铵镁浸取液,实现氢氧化镁的提取,然后有效控制氢氧化镁的析出,保证了氢氧化镁析出物的产品粒径及工业产品要求,使得工业盐泥中固废得到有效回收利用。
2、本发明通过硫酸铵溶液作为湿法体系,通过闭路循环使用,减少系统的氨损失,提取工艺消耗极低。
3、本发明通过硫酸铵溶液作为浸取液,固体尾泥料中氯离子残留极低,避免氯离子对后续回收工艺的影响,提高了固体尾泥料的可利用范围。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例氯碱生产盐泥的资源回用系统示意图。
附图标记:1-浸取器;2-过滤器;3-热源;4-反应器;5-固液分离机;6-中和槽;7-吸收塔;001-硫酸铵溶液进液口;002-氨水溶液加入口;003-硫酸溶液加入口。
具体实施方式
一种氯碱生产盐泥的资源回用方法,包括如下步骤:
S1、采用硫酸铵溶液对盐泥进行浸取处理,得到硫酸铵镁浸取液,同时逸出氨气;
S2、将硫酸铵镁浸取液进行过滤处理,得到浸取滤液和固体尾泥料,对浸取滤液进行后续处理,固体尾泥料根据其成分二次回收利用;
S3、将浸取滤液升温后与氨水溶液反应,控制pH在8~11之间,反应得到物料Ⅰ,同时逸出氨气;
S4、将物料Ⅰ进行分离处理,得到氢氧化镁固体物料和残留液;
S5、将残留液送入中和槽,向中和槽内通入硫酸溶液,得到酸化的硫铵溶液;
S6、将酸化的硫铵溶液作为吸收液,吸收S1和S3中产生的氨气,得到硫酸铵溶液,硫酸铵溶液可回用于S1。
本发明的方法处理对象为氯碱生产盐泥,采用硫酸铵溶液浸取,获得的浸取渣可作为工业废渣回用,浸取液进行加热后通过氨水调整pH后反应得到工业级氢氧化镁。分离后的硫酸铵溶液再通过投加硫酸进行酸化,作为氨气吸收液返回到浸取步骤。本发明的方法简便,可从氯碱厂工业盐泥中回收氢氧化镁,实现废弃物的二次利用,同时硫酸铵溶液在浸取体系内循环利用,损耗少,方法经济价值高。在本发明的一些优选实施例中,所述盐泥为氯碱厂已洗涤压滤后的工业盐泥。
在本发明中,所述硫酸铵溶液的浓度为10wt%~50wt%。例如,所述硫酸铵溶液的浓度为10wt%~20wt%、20wt%~30wt%、30wt%~40wt%或40wt%~50wt%。在本发明的一些优选实施例中,所述硫酸铵溶液的浓度为25wt%。
在本发明的优选实施例中,所述硫酸铵溶液与盐泥的重量比为3~8:1。例如,所述硫酸铵溶液与盐泥的重量比为3~4:1、4~5:1、5~6:1、6~7:1或7~8:1。
在本发明中,所述浸取处理的浸取时间大于2h。例如,所述浸取时间为2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.8h、3.0h、3.5h、4.0h、5.0h等。
在本发明中,所述过滤处理为真空抽滤,通过减压使抽滤容器中的压强降低,从而使得硫酸铵镁浸取液中的固体尾泥料被隔离在滤板上,实现固液分离。
在本发明中,所述浸取滤液升温至60~90℃。采用热源对浸取滤液进行加热,控制其温度升至60~90℃。例如升温至60~65℃、65~70℃、70~75℃、75~80℃、80~85℃或85~90℃。
在本发明中,所述氨水溶液的浓度为5wt%~25wt%。例如,氨水溶液的浓度为5wt%~10wt%、10wt%~15wt%、15wt%~20wt%、20wt%~25wt%。
在本发明中,所述硫酸的浓度为20wt%。通过控制残留液中加入硫酸的浓度及加入量,得到酸化的硫铵溶液,作为氨气吸收液。
在本发明中,所述酸化的硫铵溶液pH为2~4。例如,所述酸化的硫铵溶液pH为2.0~2.5、2.5~3.0、3.0~3.5或3.5~4.0。
在本发明中,所述分离处理为趁热分离,用热水对所得固体物料进行洗涤后烘干。趁热分离能够防止杂质析出,热水对所得固体物料进行洗涤能够除去析出的氢氧化镁固体表面的残留液和可溶性杂质,提高氢氧化镁的纯度。
一种氯碱生产盐泥的资源回用系统,如图1所示,包括浸取器1、过滤器2、反应器4、固液分离机5、中和槽6、吸收塔7。
所述浸取器1,设有盐泥进口、硫酸铵溶液进液口001、硫酸铵镁浸取液出口和第一氨气逸出口,用于对盐泥进行浸取处理。
所述过滤器2,设有硫酸铵镁浸取液进口、固体尾泥料出口和浸取滤液出口,用于对硫酸铵镁浸取液进行过滤处理;所述硫酸铵镁浸取液进口与所述浸取器1的硫酸铵镁浸取液出口连通。
所述反应器4,设有浸取滤液入口、氨水溶液加入口002、物料Ⅰ出口和第二氨气逸出口,用于反应析出氢氧化镁;所述浸取滤液入口与所述过滤器2的浸取滤液出口连通。
所述固液分离机5,设有物料Ⅰ入口、氢氧化镁固体物料出口和残留液出口,用于将物料Ⅰ中反应析出的氢氧化镁固体分离出来;所述物料Ⅰ入口与所述反应器4的物料Ⅰ出口连通。
所述中和槽6,设有残留液入口、硫酸溶液加入口003和酸化的硫铵溶液出口,用于将残留液转化为吸收液;所述残留液入口与所述固液分离机5的残留液出口连通。
所述吸收塔7,设有酸化的硫铵溶液入口、第一氨气入口、第二氨气入口和硫酸铵溶液出口,用于吸收所述浸取器1和所述反应器4中产生的氨气;所述酸化的硫铵溶液入口与所述中和槽6的酸化的硫铵溶液出口连通,所述第一氨气入口与所述浸取器1的第一氨气逸出口连通,所述第二氨气入口与所述反应器4的第二氨气逸出口连通,所述硫酸铵溶液出口与所述浸取器1的硫酸铵溶液进液口001连通。
在本发明的一些实施例中,所述过滤器2的浸取滤液出口与所述反应器4的浸取滤液入口的连通通路上还设有热源3,用于加热浸取滤液。本发明中,所述热源3没有特殊限制,能够将浸取滤液加热至所要求的温度即可。在本发明的一些实施例中,所述热源3选自电热源、蒸汽热源、太阳能热源中任一种。
在本发明的一些实施例中,所述浸取器1中设有搅拌装置,用于使硫酸铵溶液与盐泥颗粒混合均匀,有利于提高浸取率。
在本发明的一些实施方式中,所述反应器4内设有pH检测装置,用于实时监测反应器内的pH变化。所述pH检测装置可以为pH检测仪。
在本发明的一些实施例中,所述过滤器2为真空抽滤机。通过减压使真空抽滤机的真空仓内的压强降低,从而使得滤液通过滤板,而硫酸铵镁浸取液中的固体尾泥料被隔离在滤板上,实现固液分离。
在本发明的一些实施例中,所述反应器4为釜式搅拌反应器。所述釜式搅拌反应器的一个密闭容器,内部设有搅拌装置。
在本发明的一些实施例中,所述固液分离机5选自板框压滤机、带式压滤机、陶瓷板过滤机或离心机中的一种或多种组合。
在本发明的一些实施例中,所述中和槽6内设有pH自动调控装置,用于调控中和槽6内溶液的pH。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
以下实施例处理对象均为国内某氯碱厂已洗涤压滤后的工业盐泥,成分如下表1所示:
表1工业盐泥成分表
成分 H2O CaCO3 Mg(OH)2 SiO2 NaCl Fe2O3 其他
Wt% 21.69 52.60 11.55 4.89 2.06 1.23 5.97
实施例1
本实施例氯碱生产盐泥的资源回用系统如图1所示:
S1、盐泥粗粉碎后通过盐泥进口进入浸取器1中,由硫酸铵溶液进液口001加入30wt%的硫酸铵溶液,按照浸取液与盐泥重量比为5:1控制加入的硫酸铵溶液的体积,之后开启浸取液1中的搅拌装置,使硫酸铵溶液与盐泥颗粒充分接触,提高浸取率。控制浸取时间为2.5h,浸取过程中产生的氨气从浸取器1上方的第一氨气逸出口排出经吸收塔7的第一氨气进口进入吸收塔7被吸收液吸收,得到的硫酸铵镁浸取液从浸取器1下方的硫酸铵镁浸取液出口排出。
S2、从浸取器1排出的硫酸铵镁浸取液进入真空抽滤机2的真空仓中,开启真空抽滤机2的真空泵,使得真空仓中的压力降低,硫酸铵镁浸取液中的固体被滤板截留,得到固体尾泥料(其成分如下表2所示),经真空抽滤机2的固体尾泥料出口排出,通过滤板的浸取滤液进入后续处理步骤。
表2固体尾泥料成分表
成分 H2O CaCO3 Mg(OH)2 SiO2 NaCl Fe2O3 其他
Wt% 17.59 64.61 1.58 6.03 1.35 1.52 7.33
S3、浸取滤液经热源3加热升温至85℃后经升温后浸取滤液入口通入反应器4,经由氨水溶液加入口002缓慢向反应器4内加入氨水溶液,通过反应器4内的pH检测仪观察反应器4的pH变化情况,当pH调整至9.2时,停止加入氨水溶液,此时,有大量的氢氧化镁固体颗粒析出,得到物料Ⅰ,反应过程中产生的氨气经第二氨气逸出口排出,经吸收塔7的第二氨气进口进入吸收塔7被吸收液吸收。
S4、将物料Ⅰ趁热通过离心机,分离所得残留液进入后续步骤;分离所得的氢氧化镁固体物料用热水进行洗涤后再烘干,即得回收的纯净工业级氢氧化镁。
S5、将残留液送入中和槽6,通过硫酸溶液加入口003加入20wt%的硫酸溶液,通过中和槽6的pH自动调控装置调节pH为3左右,得到酸化的硫铵溶液,作为吸收液。
S6、吸收液经酸化的硫铵溶液入口进入吸收塔7,作为吸收液吸收S1和S3逸出的氨气,得到硫酸铵溶液,回用于S1。
采用上述系统处理盐泥量为1000kg,所得氢氧化镁产量为74kg,纯度为99.2%。
实施例2
本实施例氯碱生产盐泥的资源回用系统如图1所示:
S1、盐泥粗粉碎后通过盐泥进口进入浸取器1中,由硫酸铵溶液进液口001加入40wt%的硫酸铵溶液,按照浸取液与盐泥重量比为8:1控制加入的硫酸铵溶液的体积,之后开启浸取液1中的搅拌装置,使硫酸铵溶液与盐泥颗粒充分接触,提高浸取率。控制浸取时间为2h,浸取过程中产生的氨气从浸取器1上方的第一氨气逸出口排出经吸收塔7的第一氨气进口进入吸收塔7被吸收液吸收,得到的硫酸铵镁浸取液从浸取器1下方的硫酸铵镁浸取液出口排出。
S2、从浸取器1排出的硫酸铵镁浸取液进入真空抽滤机2的真空仓中,开启真空抽滤机2的真空泵,使得真空仓中的压力降低,硫酸铵镁浸取液中的固体被滤板截留,得到固体尾泥料,经真空抽滤机2的固体尾泥料出口排出,通过滤板的浸取滤液进入后续处理步骤。
S3、浸取滤液经热源3加热升温至65℃后经升温后浸取滤液入口通入反应器4,经由氨水溶液加入口002缓慢向反应器4内加入氨水溶液,通过反应器4内的pH检测仪观察反应器4的pH变化情况,当pH调整至8.8时,停止加入氨水溶液,此时,有大量的氢氧化镁固体颗粒析出,得到物料Ⅰ,反应过程中产生的氨气经第二氨气逸出口排出,经吸收塔7的第二氨气进口进入吸收塔7被吸收液吸收。
S4、将物料Ⅰ趁热通过离心机5,分离所得残留液进入后续步骤;分离所得的氢氧化镁固体物料用热水进行洗涤后再烘干,即得回收的纯净氢氧化镁。
S5、将残留液送入中和槽6,通过硫酸溶液加入口003加入20wt%的硫酸溶液,通过中和槽6的pH自动调控装置调节pH为3.5左右,得到酸化的硫铵溶液,作为吸收液。
S6、吸收液经酸化的硫铵溶液入口进入吸收塔7,作为吸收液吸收S1和S3逸出的氨气,得到硫酸铵溶液,回用于S1。
采用上述系统处理盐泥量为1000kg,所得氢氧化镁产量为72kg,纯度为99.0%。
实施例3
本实施例氯碱生产盐泥的资源回用系统如图1所示:
S1、盐泥粗粉碎后通过盐泥进口进入浸取器1中,由硫酸铵溶液进液口001加入50wt%的硫酸铵溶液,按照浸取液与盐泥重量比为3:1控制加入的硫酸铵溶液的体积,之后开启浸取液1中的搅拌装置,使硫酸铵溶液与盐泥颗粒充分接触,提高浸取率。控制浸取时间为1h,浸取过程中产生的氨气从浸取器1上方的第一氨气逸出口排出经吸收塔7的第一氨气进口进入吸收塔7被吸收液吸收,得到的硫酸铵镁浸取液从浸取器1下方的硫酸铵镁浸取液出口排出。
S2、从浸取器1排出的硫酸铵镁浸取液进入真空抽滤机2的真空仓中,开启真空抽滤机2的真空泵,使得真空仓中的压力降低,硫酸铵镁浸取液中的固体被滤板截留,得到固体尾泥料,经真空抽滤机2的固体尾泥料出口排出,通过滤板的浸取滤液进入后续处理步骤。
S3、浸取滤液经热源3加热升温至65℃后经升温后浸取滤液入口通入反应器4,经由氨水溶液加入口002缓慢向反应器4内加入氨水溶液,通过反应器4内的pH检测仪观察反应器4的pH变化情况,当pH调整至9.0时,停止加入氨水溶液,此时,有大量的氢氧化镁固体颗粒析出,得到物料Ⅰ,反应过程中产生的氨气经第二氨气逸出口排出,经吸收塔7的第二氨气进口进入吸收塔7被吸收液吸收。
S4、将物料Ⅰ趁热通过离心机5,分离所得残留液进入后续步骤;分离所得的氢氧化镁固体物料用热水进行洗涤后再烘干,即得回收的纯净工业级氢氧化镁。
S5、将残留液送入中和槽6,通过硫酸溶液加入口003加入20wt%的硫酸溶液,通过中和槽6的pH自动调控装置调节pH为3.5左右,得到酸化的硫铵溶液,作为吸收液。
S6、吸收液经酸化的硫铵溶液入口进入吸收塔7,作为吸收液吸收S1和S3逸出的氨气,得到硫酸铵溶液,回用于S1。
采用上述系统处理盐泥量为1000kg,所得氢氧化镁产量为72kg,纯度为99.2%。
本发明提出了一种优化的氯碱生产盐泥的资源回用方法,通过硫酸铵溶液的闭路循环使用,实现从盐泥中提取工业级氢氧化镁,同时所得固体尾泥料中氯离子含量残留极低,避免氯离子对后续回收工艺的影响,提高了固体尾泥料的可利用范围,系统运行稳定,能量和资源消耗少,经济效益好,促进了节能增效。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种氯碱生产盐泥的资源回用方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、采用硫酸铵溶液对盐泥进行浸取处理,得到硫酸铵镁浸取液,同时逸出氨气;
S2、将硫酸铵镁浸取液进行过滤处理,得到浸取滤液和固体尾泥料,对浸取滤液进行后续处理,固体尾泥料根据其成分二次回收利用;
S3、将浸取滤液升温后与氨水溶液反应,控制pH在8~11之间,反应得到物料Ⅰ,同时逸出氨气;
S4、将物料Ⅰ进行分离处理,得到氢氧化镁固体物料和残留液;
S5、将残留液送入中和槽,向中和槽内通入硫酸溶液,得到酸化的硫铵溶液;
S6、将酸化的硫铵溶液作为吸收液,吸收S1和S3中产生的氨气,得到硫酸铵溶液,硫酸铵溶液可回用于S1。
2.如权利要求1所述的氯碱生产盐泥的资源回用方法,其特征在于,还包括如下技术特征中的至少一项:
1)所述硫酸铵溶液的浓度为10wt%~50wt%;
2)所述硫酸铵溶液与盐泥的重量比为3~8:1;
3)所述浸取处理的浸取时间大于2h;
4)所述过滤处理为真空抽滤;
5)所述浸取滤液升温至60~90℃;
6)所述氨水溶液的浓度为5wt%~25wt%;
7)所述硫酸的浓度为20wt%;
8)所述酸化的硫铵溶液pH为2~4。
3.如权利要求1所述的氯碱生产盐泥的资源回用方法,其特征在于,S4中所述分离处理为趁热分离,用热水对固体物料进行洗涤后烘干。
4.一种氯碱生产盐泥的资源回用系统,其特征在于,包括浸取器(1)、过滤器(2)、反应器(4)、固液分离机(5)、中和槽(6)、吸收塔(7);
所述浸取器(1),设有盐泥进口、硫酸铵溶液进液口(001)、硫酸铵镁浸取液出口和第一氨气逸出口,用于对盐泥进行浸取处理;
所述过滤器(2),设有硫酸铵镁浸取液进口、固体尾泥料出口和浸取滤液出口,用于对硫酸铵镁浸取液进行过滤处理;所述硫酸铵镁浸取液进口与所述浸取器(1)的硫酸铵镁浸取液出口连通;
所述反应器(4),设有浸取滤液入口、氨水溶液加入口(002)、物料Ⅰ出口和第二氨气逸出口,用于反应析出氢氧化镁;所述浸取滤液入口与所述过滤器(2)的浸取滤液出口连通;
所述固液分离机(5),设有物料Ⅰ入口、氢氧化镁固体物料出口和残留液出口,用于将物料Ⅰ中反应析出的氢氧化镁固体分离出来;所述物料Ⅰ入口与所述反应器(4)的物料Ⅰ出口连通;
所述中和槽(6),设有残留液入口、硫酸溶液加入口(003)和酸化的硫铵溶液出口,用于将残留液转化为吸收液;所述残留液入口与所述固液分离机(5)的残留液出口连通;所述吸收塔(7),设有酸化的硫铵溶液入口、第一氨气入口、第二氨气入口和硫酸铵溶液出口,用于吸收所述浸取器(1)和所述反应器(4)中产生的氨气;所述酸化的硫铵溶液入口与所述中和槽(6)的酸化的硫铵溶液出口连通,所述第一氨气入口与所述浸取器(1)的第一氨气逸出口连通,所述第二氨气入口与所述反应器(4)的第二氨气逸出口连通,所述硫酸铵溶液出口与所述浸取器(1)的硫酸铵溶液进液口(001)连通。
5.如权利要求4所述的氯碱生产盐泥的资源回用系统,其特征在于,所述过滤器(2)的浸取滤液出口与所述反应器(4)的浸取滤液入口的连通通路上还设有热源(3),用于加热浸取滤液。
6.如权利要求5所述的氯碱生产盐泥的资源回用系统,其特征在于,所述热源(3)选自电热源、蒸汽热源、太阳能热源中任一种。
7.如权利要求4所述的氯碱生产盐泥的资源回用系统,其特征在于,所述浸取器(1)中设有搅拌装置,用于使硫酸铵溶液与盐泥颗粒混合均匀。
8.如权利要求4所述的氯碱生产盐泥的资源回用系统,其特征在于,所述反应器(4)内设有pH检测装置,用于实时监测反应器(4)内的pH变化。
9.如权利要求4所述的氯碱生产盐泥的资源回用系统,其特征在于,还包括如下技术特征中的至少一项:
a)、所述过滤器(2)为真空抽滤机;
b)、所述反应器(4)为釜式搅拌反应器;
c)、所述固液分离机(5)选自板框压滤机、带式压滤机、陶瓷板过滤机或离心机中的一种或多种组合。
10.如权利要求4所述的氯碱生产盐泥的资源回用系统,其特征在于,所述中和槽(6)内设有pH自动调控装置,用于调控中和槽(6)内溶液的pH。
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石棉尾矿硫酸铵浸出液制备"卡房"状氢氧化镁的实验研究;曾丽;孙红娟;彭同江;;矿物学报(02);135-140 *

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