CN115477316A

CN115477316A - 一种热解后混合废盐分盐工艺

Info

Publication number: CN115477316A
Application number: CN202211212135.5A
Authority: CN
Inventors: 章澔; 宋超; 徐建明; 顾文林; 高伟; 朱华峰
Original assignee: Shaoxing Yuexin Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Shaoxing Yuexin Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2022-09-30
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2022-12-16
Anticipated expiration: 2042-09-30
Also published as: CN115477316B

Abstract

本发明公开了一种热解后混合废盐分盐工艺，包括(a)将混合废盐加入溶盐罐中溶解；(b)将混合液输送至混凝沉淀池，液碱调节pH，加入PAM溶液、碳酸钠溶液进行絮凝沉降；排出废渣污泥后，进行中和；然后浸没式超滤处理，再次排出废渣污泥；(c)向浸没式超滤后的混合液中加入双氧水，进行催化氧化反应；纳滤处理，得到纳滤产水A和纳滤浓水A；(d)将纳滤浓水A经离子交换树脂处理，稀释后再纳滤处理，得到纳滤产水B和纳滤浓水B，将纳滤浓水B蒸发结晶，得到硫酸钠；将纳滤产水A和纳滤产水B合并蒸发结晶，得到氯化钠。本发明实现了废盐中氯化钠、硫酸钠的高效分离提纯，避免了废盐对环境的污染破坏，符合循环经济要求。

Description

一种热解后混合废盐分盐工艺

技术领域

本发明涉及工业废盐处理技术领域，特别是涉及一种热解后混合废盐分盐工艺。

背景技术

随着我国经济的快速发展，石化、煤化工、农药、制药、食品、印染等行业产生的废盐日益增多，目前固体废盐的处理方法多采用直接刚性填埋，存在费用高、占地大、污染物依然未获得实际处置、填埋场服役与退役期间渗漏造成环境风险等问题，没有做到减量化和资源化处理，长期累积会对土地资源造成极大的压力，并导致周围土壤遭到破坏。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种热解后混合废盐分盐工艺，有效解决了现有废盐填埋处理成本高、对环境污染大等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种热解后混合废盐分盐工艺，包括以下步骤：

(a)将经预破碎的热解后混合废盐加入溶盐罐中进行溶解，得到混合液；

(b)将混合液输送至混凝沉淀池，加入液碱调节pH至10-11，之后加入PAM溶液、碳酸钠溶液进行絮凝沉降；排出絮凝混合液中的部分废渣污泥后，将絮凝混合液输送至中和池，调节pH至7-7.5；然后对中和液进行浸没式超滤处理，之后再次排出废渣污泥；

(c)向浸没式超滤后的混合液中加入双氧水，输送至固定床反应器进行催化氧化反应；反应后对混合液进行纳滤处理，得到纳滤产水A和纳滤浓水A；

(d)将纳滤浓水A经离子交换树脂处理，所得处理液采用冷凝水稀释后再进行纳滤处理，得到纳滤产水B和纳滤浓水B，将纳滤浓水B进行蒸发结晶，得到硫酸钠固体；将纳滤产水A和纳滤产水B合并进行蒸发结晶，得到氯化钠固体。

还包括步骤(e)，将步骤(d)中蒸发结晶产生的冷凝水输送至水罐，用于步骤(a)中混合废盐的溶解。

步骤(a)中，混合废盐主要成分为氯化钠和硫酸钠。

步骤(a)中，混合废盐溶解液中水含量为20wt％。

步骤(b)中，絮凝沉降时，添加5-50ppm的PAM溶液和50-500ppm的碳酸钠溶液，PAM溶液浓度为1-2wt‰，碳酸钠溶液浓度为10wt％。

步骤(c)中，浸没式超滤后的混合液与双氧水用量比为1吨：10kg，双氧水浓度为17.5wt％。

步骤(d)中所得蒸发母液回流用于步骤(c)中纳滤处理。

本发明的有益效果是：通过结合絮凝、超滤、催化氧化、纳滤、离子交换、蒸发结晶等工艺，运行操作自动化程度高，实现了废盐中氯化钠、硫酸钠的高效分离提纯，避免了废盐对环境的污染破坏，符合循环经济要求。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明溶盐罐的结构图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为搅拌桨的轴与内轴部连接的示意图。

图中：罐体1、顶板11、上隔板12、滑轨121、下隔板13、上腔14、下腔15、转轴A16、A齿轮161、B齿轮162、转轴B17、C齿轮171、电机18、抵接环19、搅拌桨2、连接键21、气缸22、旋转接头23、内破碎件3、内轴部31、内下破碎部32、第一内锥筒321、第二内锥筒322、第三内锥筒323、进料道33、A料道331、B料道332、通孔333、卡槽334、D齿轮34、外破碎件4、外轴部41、E齿轮411、外下破碎部42、第四外锥筒421、第五外锥筒422、第六外锥筒423、回流管5、切刀6、底件7、进料斗8。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

实施例1

一种热解后混合废盐分盐工艺，包括以下步骤：

(a)将经预破碎的热解后混合废盐加入溶盐罐中进行溶解，得到混合液。混合废盐溶解液中水含量为20wt％。热解后的混合废盐主要成分为氯化钠和硫酸钠，还有少量有机物、钙渣、镁渣、炭粒、重金属等杂质。溶解后所得为高盐液，含有部分难溶物。溶解温度控制在20-60℃范围内。

(b)将混合液输送至混凝沉淀池，加入液碱调节pH至10，之后加入PAM溶液、碳酸钠溶液进行絮凝沉降；其中，添加25ppm的PAM溶液和100ppm的碳酸钠溶液，PAM溶液浓度为2wt‰，碳酸钠溶液浓度为10wt％。

排出絮凝混合液中的部分废渣污泥后，将絮凝混合液输送至中和池，采用盐酸调节pH至7；然后对中和液进行浸没式超滤处理，之后再次排出废渣污泥；废渣污泥可水泥窑洞进行综合利用。

(c)向浸没式超滤后的混合液中加入双氧水，输送至固定床反应器进行催化氧化反应，浸没式超滤后的混合液与双氧水用量比为1吨：10kg，双氧水浓度为17.5wt％；反应后对混合液进行纳滤处理，得到纳滤产水A和纳滤浓水A；固定床反应器中催化剂为铂、镍等催化剂。

(d)将纳滤浓水A经离子交换树脂处理(离子交换树脂主要用于截留硫酸钠)，所得处理液采用冷凝水稀释后再进行纳滤处理，得到纳滤产水B和纳滤浓水B，将纳滤浓水B进行蒸发结晶，得到硫酸钠固体；将纳滤产水A和纳滤产水B合并进行蒸发结晶，得到氯化钠固体。硫酸钠、氯化钠蒸发结晶产生的冷凝水输送至水罐，用于步骤(a)中混合废盐的溶解；所得蒸发母液回流用于步骤(c)中纳滤处理。

实施例2

一种热解后混合废盐分盐工艺，包括以下步骤：

(b)将混合液输送至混凝沉淀池，加入液碱调节pH至11，之后加入PAM溶液、碳酸钠溶液进行絮凝沉降；其中，添加5ppm的PAM溶液和50ppm的碳酸钠溶液，PAM溶液浓度为1wt‰，碳酸钠溶液浓度为10wt％。

排出絮凝混合液中的部分废渣污泥后，将絮凝混合液输送至中和池，采用盐酸调节pH至7.5；然后对中和液进行浸没式超滤处理，之后再次排出废渣污泥；废渣污泥可水泥窑洞进行综合利用。

实施例3

一种热解后混合废盐分盐工艺，包括以下步骤：

(b)将混合液输送至混凝沉淀池，加入液碱调节pH至10，之后加入PAM溶液、碳酸钠溶液进行絮凝沉降；其中，添加50ppm的PAM溶液和500ppm的碳酸钠溶液，PAM溶液浓度为2wt‰，碳酸钠溶液浓度为10wt％。

对实施例1-3所得硫酸钠、氯化钠进行检测，如表1所示，硫酸钠产品符合《工业无水硫酸钠》(GB/T6009-2014)二类合格品指标要求，氯化钠达到《工业盐》(GB/T5462-2015)中工业干盐(二级)指标要求，

热解后混合废盐呈固体状态，含有很多有机物、重金属、炭粒、钙、镁等可溶、不可溶于水的杂质，若溶盐时混合废盐溶解不充分，大颗粒杂质含量大，易在絮凝沉淀过程中造成盐板结，导致混凝沉淀池堵塞，影响后续处理，处理效果及效率大受影响。

如图2～图4所示，本发明实施例的溶盐罐包括回流管5、罐体1和均转动设于罐体1内的搅拌桨2、内破碎件3、外破碎件4，所述罐体1包括上下间隔的顶板11、上隔板12和下隔板13，所述外破碎件4套设在内破碎件3外圈，外破碎件4与内破碎件3之间的间隙形成环形下料通道，所述内破碎件3包括上下相连的内轴部31和内下破碎部32，所述上轴部31转动穿过顶板11、上隔板12，所述外破碎件4包括上下相连的外轴部41和外下破碎部42，所述外轴部41转动穿过下隔板13，所述外下破碎部42内壁与内下破碎部32外壁上均圆周分布有切刀6，所述上轴部31内开设有与的进料道33，所述进料道33包括位于中心的A料道331和周向分布在上轴部31内的B料道332，所述B料道332与下料通道连通，所述搅拌桨2的轴穿过A料道331并与上轴部31周向限位且可上下滑动连接，所述内破碎件3与外破碎件4转动方向相反，所述内破碎件3转动带动外破碎件4同向转动。

所述上轴部31呈圆柱形，上轴部31上表面中心凹陷形成A料道331，A料道331下端与多个B料道332连通，多个B料道332为周向辐射设置且B料道332向下、向外倾斜。搅拌桨2包括设于其轴外壁的一对轴向延伸的连接键21，A料道331下方的所述上轴部31中心设有通孔333，通孔333两侧对称设有与通孔333连通的一对纵向卡槽334，所述搅拌桨2的轴穿过通孔333且连接键21对应与卡槽334卡合。因此，搅拌桨2既可上下移动，又与上轴部31周向限位连接。

所述内下破碎部32包括上下相连的第一内锥筒321、第二内锥筒322、第三内锥筒323，所述第一内锥筒321和第三内锥筒323上小下大设置，第二内锥筒322上大下小设置，第一内锥筒321上端与内轴部31下部相连。所述外下破碎部42包括上下相连的第四外锥筒421、第五外锥筒422、第六外锥筒423，所述第四外锥筒421和第六外锥筒423上小下大设置，第五外锥筒422上大下小设置，第一外锥筒421上端与外轴部41下部相连。通过上述设置，可以延长废盐固体通过下料通道的时间和速度，使切割时间延长，促进破碎效果。

所述内破碎件3一侧的设有转轴A16和转轴B17，所述转轴A16转动穿过顶板11、上隔板12、下隔板13，所述转轴B17位于转轴A16内侧且转动连接在顶板11与上隔板12之间，转轴A16通过电机18驱动转动，所述转轴A16上固装有A齿轮161和B齿轮162，所述A齿轮161位于顶板11、上隔板12之间，B齿轮162位于上隔板12、下隔板13之间，转轴B17上固装有C齿轮171，所述内轴部31外固装有D齿轮34，所述C齿轮171与A齿轮161、D齿轮34啮合。所述外轴部41固装有E齿轮411，所述B齿轮162与E齿轮411啮合。

所述上隔板12上表面装有位于内轴部31外圈的环形滑轨121，外轴部41上端与滑轨121滑动连接。

所述搅拌桨2通过气缸22驱动升降，搅拌桨2的轴上部穿出进料斗8，搅拌桨2的轴上端通过旋转接头23与气缸22连接。

所述罐体1内设有位于内破碎件3下方的可上下移动的底件7，所述底件7将罐体1分隔成上腔14和下腔15，即底件7上方的罐体1腔为上腔14，底件7上方的罐体1腔为下腔15，搅拌桨2、内破碎件3、外破碎件4均位于上腔14内；所述内轴部31上方设有与进料道33连通的进料斗8，所述下腔15底部与进料斗8之间连接有回流管5，所述下腔15、回流管5内充满水。

所述罐体1内壁设有上下间隔的抵接环19，所述底件7在两个抵接环19之间移动。

初始时，底件7下部及回流管5内充满水，底件7抵接在上方抵接环19处。打开回流管5上的阀门使水流通道畅通，废盐物料经进料斗8、进料道33进入下料通道，电机18驱动搅拌桨2、内破碎件3正转并驱动外破碎件4反转，物料在正反转作用下被充分粉碎，落至底件7，随着底件7上物料逐渐增多的过程，在重力作用下推动底件7逐步下移，与此同时将水经回流管5送入进料斗8，再进入下料通道，然后使得下料通道内边进水、边进废盐并边进行破碎、边溶解，在通过正反搅拌破碎及边破碎边溶解的操作，提升破碎效果和溶解速率，同时搅拌桨2还可对底件7上的物料进行搅拌，进一步促进溶解。根据底件7的下降，可以通过气缸22下移搅拌桨2保证搅拌溶解效果。按实施例1的方法，将采用本发明溶盐罐进行废盐分盐处理与采用现有只单一搅拌的溶盐罐进行对比，发现混凝沉淀池中不存在堵塞状况，整个处理过程效率提升，硫酸钠的纯化率平均提升3.0％，氯化钠的纯化率平均提升3.2％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种热解后混合废盐分盐工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种热解后混合废盐分盐工艺，其特征在于：还包括步骤(e)，将步骤(d)中蒸发结晶产生的冷凝水输送至水罐，用于步骤(a)中混合废盐的溶解。

3.如权利要求1所述一种热解后混合废盐分盐工艺，其特征在于：步骤(a)中，混合废盐主要成分为氯化钠和硫酸钠。

4.如权利要求1所述一种热解后混合废盐分盐工艺，其特征在于：步骤(a)中，混合废盐溶解液中水含量为20wt％。

5.如权利要求1所述一种热解后混合废盐分盐工艺，其特征在于：步骤(b)中，絮凝沉降时，添加5-50ppm的PAM溶液和50-500ppm的碳酸钠溶液，PAM溶液浓度为1-2wt‰，碳酸钠溶液浓度为10wt％。

6.如权利要求1所述一种热解后混合废盐分盐工艺，其特征在于：步骤(c)中，浸没式超滤后的混合液与双氧水用量比为1吨：10kg，双氧水浓度为17.5wt％。

7.如权利要求1所述一种热解后混合废盐分盐工艺，其特征在于：步骤(d)中所得蒸发母液回流用于步骤(c)中纳滤处理。