CN117509681A - 一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法 - Google Patents

一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法 Download PDF

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CN117509681A CN202311653458.2A CN202311653458A CN117509681A CN 117509681 A CN117509681 A CN 117509681A CN 202311653458 A CN202311653458 A CN 202311653458A CN 117509681 A CN117509681 A CN 117509681A
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Abstract

本发明提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,所述方法包括以下步骤:(1)混合铵盐沉淀剂和含钾钠废水,过滤后得到碳酸氢钠和滤液;(2)将步骤(1)所述碳酸氢钠进行热处理,得到碳酸钠和二氧化碳;(3)混合氢氧化钾和步骤(1)所述滤液,吹脱处理后得到氨气和除氨溶液;(4)混合酸性物质和步骤(3)所述除氨溶液,蒸发结晶后得到氯化钾粗品和含钠母液。本发明通过调控废水中钾钠离子含量,然后采用化学沉淀、吹脱和蒸发结晶相结合的方法,通过加入铵盐沉淀剂,实现废水中钠离子的沉淀,进一步加热得到纯碱产品;再通过蒸发结晶及焦锑酸沉淀法深度去除钠,得到的氯化钾纯度高,实现废水的资源化利用。

Description

一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域,涉及一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法。
背景技术
在工业生产过程中,会产生大量的含盐废水,目前对于含盐废水的处理一般是通过膜处理和蒸发结晶后提取其中所需要的成分,在此过程中会产生大量工业废盐,如氯化钠和氯化钾等,这些工业废盐一般采用填埋或填海的方式处理,上述处理方式危害程度较大,不利于环保,也无法实现无机盐资源的利用,造成资源浪费。
我国钾资源极度匮乏,相当大部分的钾盐需依赖进口,钾盐需求量巨大,价格一直居高不下,因此,利用含有氯化钠与氯化钾的高盐废水,分离回收氯化钾,其经济和社会价值均相当可观。现有的氯化钠与氯化钾分离技术主要有蒸发结晶+降温结晶工艺、有机溶剂析盐工艺。
CN108862325A公开了一种含氯化钠和氯化钾高盐废水的回收处理方法及设备,其方法包括如下步骤:S1、预热:物料通过上料泵依次进入乏汽预热器和第一冷凝水预热器进行预热处理;S2、蒸发结晶;S3、闪蒸结晶;所述方法具有能耗低、避免结晶过程中发生堵塞、及提高收率和品质等优点。但蒸发结晶+降温结晶工艺的能耗大,尤其是当废水的盐分浓度偏低、蒸发浓缩倍数偏大时,该工艺的盐分回收率一般≤70%,剩余的结晶尾液浓度高,成分较复杂,直接回用会造成杂离子富集,处理难度大。
而有机溶剂析盐工艺多选用醇类溶剂,尤其是甲醇和乙醇,通过向高盐废水中添加有机溶剂,使废水溶液中的氯化钠与氯化钾溶解度下降,调节过程参数,实现氯化钠与氯化钾分别析出回收,该方法控制过程繁琐,析盐区间偏小,控制难度较大,盐分纯度不高,且引入新的溶剂,后续需蒸除,增加能源费用,经济效益偏低。
因此,亟需开发一种低成本、低能耗和高回收率的氯化钠与氯化钾的处理工艺,使得废水中的盐类能够充分回收利用,且所得产品利用价值较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,所述方法通过加入铵盐沉淀剂实现废水中钠离子的沉淀,进一步加热得到纯碱产品;之后通过蒸发结晶及焦锑酸沉淀法深度去除钠,得到的氯化钾纯度高,产品价值高,实现废水的资源化利用。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,所述方法包括以下步骤:
(1)混合铵盐沉淀剂和含钾钠废水,过滤后得到碳酸氢钠和滤液;
(2)将步骤(1)所述碳酸氢钠进行热处理,得到碳酸钠和二氧化碳;
(3)混合氢氧化钾和步骤(1)所述滤液,吹脱处理后得到氨气和除氨溶液;
(4)混合酸性物质和步骤(3)所述除氨溶液,蒸发结晶后得到氯化钾粗品和含钠母液;
步骤(2)和步骤(3)不分先后顺序。
本发明提供的方法采用化学沉淀、吹脱和蒸发结晶相结合的方法,通过加入铵盐沉淀剂,实现废水中钠离子的沉淀,进一步加热得到纯碱产品;剩余体系加入少量氢氧化钾回收得到氨水用于铵盐沉淀剂生产,之后通过调节除氨溶液的pH以及蒸发结晶,得到氯化钾粗品和含钠母液,含钠母液返回处理。所得产品的纯度及应用价值较高,实现废水的资源化利用;同时处理过程中可合成沉淀剂,有效降低废水处理时添加剂的用量,从而降低成本;所述方法整体操作简单,分离彻底,适合大批量废水的处理,且不会造成二次污染。
作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述含钾钠废水中钠离子和钾离子的质量比为1:(20-25),例如可以是1:20.5、1:21、1:21.5、1:22、1:22.5、1:23、1:23.5、1:24或1:24.5等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明中,所述含钾钠废水的来源包括废水中和处理和/或化工副产品。且含钾钠废水在使用前需调控废水中钠离子和钾离子的质量比在1:(20-25)范围内,目的是后续得到饱和碳酸氢钠,进而得到高纯度的碳酸钠产品。
优选地,步骤(1)所述混合前还包括:对含钾钠废水进行浓缩。
优选地,所述浓缩后,含钾钠废水中钠离子的浓度为5-20g/L,例如可以是6g/L、7g/L、8g/L、10g/L、12g/L、15g/L、17g/L或19g/L等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,步骤(1)所述铵盐沉淀剂包括碳酸氢铵。
本发明中,所述铵盐沉淀剂包括碳酸氢铵,利用碳酸氢钠溶解度小特点沉淀得到碳酸氢钠,同时氨离子可经转化生成氨气,作为生产碳酸氢铵的原料,不会引入新的杂质,不会造成二次污染。
优选地,步骤(1)所述铵盐沉淀剂和含钾钠废水中钠离子的摩尔比为(1-1.2):1,例如可以是1.02:1、1.04:1、1.05:1、1.07:1、1.09:1、1.1:1、1.12:1、1.14:1、1.15:1、1.17:1或1.19:1等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述热处理的温度为60-100℃,例如可以是65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃或95℃等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,步骤(3)所述混合后,滤液中钠离子和钾离子的质量比为1:(50-80),例如可以是1:52、1:55、1:57、1:60、1:62、1:65、1:67、1:70、1:72、1:75、1:77或1:79等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(3)所述吹脱处理的载气包括空气和/或水蒸气。
本发明中,当选用空气作为载气时,通入流量为1000-2000m3/h,吹脱处理的温度为20-35℃;当选用水蒸气作为载气时,通入流量为90-110kg/h,吹脱处理的温度为90-100℃。
作为本发明优选的技术方案,所述方法还包括:混合步骤(2)所述二氧化碳和步骤(3)所述氨气,反应后得到碳酸氢铵,所述碳酸氢铵返回步骤(1)用作铵盐沉淀剂。
作为本发明优选的技术方案,步骤(4)所述酸性物质包括盐酸。
本发明采用盐酸调节体系溶液的pH值,避免引入新的杂质。
优选地,步骤(4)所述酸性物质加入量为将除氨溶液的pH调节至6-8,例如可以是6.2、6.5、6.7、6.9、7、7.2、7.5、7.7或7.9等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(4)所述蒸发结晶的温度为90-120℃,例如可以是92℃、95℃、97℃、100℃、102℃、105℃、107℃、110℃、112℃、115℃、117℃或119℃等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,步骤(4)所述氯化钾粗品的钠钾比小于所述含钠母液的钠钾比。
优选地,步骤(4)所述氯化钾粗品中钠离子和钾离子的质量比为1:(100-500),例如可以是1:150、1:200、1:250、1:300、1:350、1:400或1:450等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(4)所述含钠母液中钠离子和钾离子的质量比为1:(90-200),例如可以是1:100、1:110、1:120、1:130、1:150、1:170、1:180或1:190等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(4)所述含钠母液返回步骤(1)处理。
作为本发明优选的技术方案,所述方法还包括:混合焦锑酸、氢氧化钾、溶剂和步骤(4)所述氯化钾粗品,反应后得到焦锑酸钠和氯化钾。
作为本发明优选的技术方案,所述焦锑酸和氯化钾粗品的质量比为(1-1.2):1,例如可以是1.02:1、1.04:1、1.05:1、1.07:1、1.09:1、1.1:1、1.12:1、1.14:1、1.15:1、1.17:1或1.19:1等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,所述氢氧化钾和氯化钾粗品的质量比为(0.05-0.15):1,例如可以是0.06:1、0.07:1、0.08:1、0.1:1、0.11:1、0.12:1、0.13:1或0.14:1等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,所述反应的温度为90-120℃,例如可以是92℃、95℃、97℃、100℃、102℃、105℃、107℃、110℃、112℃、115℃、117℃或119℃等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,所述反应的时间为1-2h,例如可以是1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h或1.9h等,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案,所述方法包括以下步骤:
(1)对含钾钠废水进行浓缩,然后与铵盐沉淀剂混合,过滤后得到碳酸氢钠和滤液;
所述含钾钠废水中钠离子和钾离子的质量比为1:(20-25);所述浓缩后,含钾钠废水中钠离子的浓度为5-20g/L;
所述铵盐沉淀剂包括碳酸氢铵;所述铵盐沉淀剂和含钾钠废水中钠离子的摩尔比为(1-1.2):1;
(2)将步骤(1)所述碳酸氢钠在温度为60-100℃下进行热处理,得到碳酸钠和二氧化碳;
(3)混合氢氧化钾和步骤(1)所述滤液,吹脱处理后得到氨气和除氨溶液;
所述混合后,滤液中钠离子和钾离子的质量比为1:(50-80);
(4)混合步骤(2)所述二氧化碳和步骤(3)所述氨气后,反应后得到碳酸氢铵,所述碳酸氢铵返回步骤(1)用作铵盐沉淀剂;
(5)混合酸性物质和步骤(4)所述除氨溶液,在温度为90-120℃下蒸发结晶后得到氯化钾粗品和含钠母液,含钠母液返回步骤(1)处理;
所述酸性物质包括盐酸;所述酸性物质加入量为将除氨溶液的pH调节至6-8;
所述氯化钾粗品的钠钾比小于所述含钠母液的钠钾比;所述氯化钾粗品中钠离子和钾离子的质量比为1:(100-500);所述含钠母液中钠离子和钾离子的质量比为1:(90-200);
(6)混合焦锑酸、氢氧化钾、溶剂和步骤(5)所述氯化钾粗品,在温度为90-120℃下反应1-2h后得到焦锑酸钠和氯化钾;
所述焦锑酸和氯化钾粗品的质量比为(1-1.2):1;所述氢氧化钾和氯化钾粗品的质量比为(0.05-0.15):1;
步骤(2)和步骤(3)不分先后顺序。
本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值,还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明提供的方法通过调控废水中钾钠离子含量,然后采用化学沉淀、吹脱和蒸发结晶相结合的方法,通过加入铵盐沉淀剂,实现废水中钠离子的沉淀,进一步加热得到纯碱产品;再通过蒸发结晶及焦锑酸沉淀法深度去除钠,得到的氯化钾纯度≥98%,产品价值高,实现废水的资源化利用;
(2)本发明提供的方法将滤液体系加入少量氢氧化钾回收得到氨水用于铵盐沉淀剂生产,有效降低废水处理时添加剂的用量,从而降低成本;且所述方法整体操作简单,分离彻底,适合大批量废水的处理,且不会造成二次污染。
附图说明
图1为实施例1提供的含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,其工艺流程图如图1所示,所述方法包括以下步骤:
(1)对含钾钠废水进行浓缩,然后与碳酸氢铵混合,过滤后得到碳酸氢钠和滤液;
所述含钾钠废水中钠离子和钾离子的质量比为1:23;所述浓缩后,含钾钠废水中钠离子的浓度为10g/L;
所述碳酸氢铵和含钾钠废水中钠离子的摩尔比为1.1:1;
(2)将步骤(1)所述碳酸氢钠在温度为80℃下进行热处理,得到碳酸钠和二氧化碳;
(3)混合氢氧化钾和步骤(1)所述滤液,采用温度为25℃、流量为1500m3/h的空气进行吹脱处理后得到氨气和除氨溶液;
所述混合后,滤液中钠离子和钾离子的质量比为1:65;
(4)混合步骤(2)所述二氧化碳和步骤(3)所述氨气后,反应后得到碳酸氢铵,所述碳酸氢铵回用于步骤(1);
(5)混合盐酸和步骤(4)所述除氨溶液,在温度为105℃下蒸发结晶后得到氯化钾粗品和含钠母液,含钠母液返回步骤(1)处理;
所述盐酸加入量为将除氨溶液的pH调节至7;
所述氯化钾粗品中钠离子和钾离子的质量比为1:500;所述含钠母液中钠离子和钾离子的质量比为1:100;
(6)混合焦锑酸、氢氧化钾、水和步骤(4)所述氯化钾粗品,在温度为105℃下反应1.5h后得到焦锑酸钠和氯化钾;
所述焦锑酸和氯化钾粗品的质量比为1.1:1;所述氢氧化钾和氯化钾粗品的质量比为0.1:1;
步骤(2)和步骤(3)不分先后顺序。
实施例2
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,所述方法包括以下步骤:
(1)对含钾钠废水进行浓缩,然后与碳酸氢铵混合,过滤后得到碳酸氢钠和滤液;
所述含钾钠废水中钠离子和钾离子的质量比为1:20;所述浓缩后,含钾钠废水中钠离子的浓度为5g/L;
所述碳酸氢铵和含钾钠废水中钠离子的摩尔比为1:1;
(2)将步骤(1)所述碳酸氢钠在温度为70℃下进行热处理,得到碳酸钠和二氧化碳;
(3)混合氢氧化钾和步骤(1)所述滤液,采用温度为25℃、流量为1000m3/h的空气进行吹脱处理后得到氨气和除氨溶液;
所述混合后,滤液中钠离子和钾离子的质量比为1:50;
(4)混合步骤(2)所述二氧化碳和步骤(3)所述氨气后,反应后得到碳酸氢铵,所述碳酸氢铵回用于步骤(1);
(5)混合盐酸和步骤(4)所述除氨溶液,在温度为95℃下蒸发结晶后得到氯化钾粗品和含钠母液,含钠母液返回步骤(1)处理;
所述盐酸加入量为将除氨溶液的pH调节至6.2;
所述氯化钾粗品中钠离子和钾离子的质量比为1:400;所述含钠母液中钠离子和钾离子的质量比为1:195;
(6)混合焦锑酸、氢氧化钾、水和步骤(4)所述氯化钾粗品,在温度为90℃下反应2h后得到焦锑酸钠和氯化钾;
所述焦锑酸和氯化钾粗品的质量比为1:1;所述氢氧化钾和氯化钾粗品的质量比为0.05:1;
步骤(2)和步骤(3)不分先后顺序。
实施例3
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,所述方法包括以下步骤:
(1)对含钾钠废水进行浓缩,然后与碳酸氢铵混合,过滤后得到碳酸氢钠和滤液;
所述含钾钠废水中钠离子和钾离子的质量比为1:25;所述浓缩后,含钾钠废水中钠离子的浓度为20g/L;
所述碳酸氢铵和含钾钠废水中钠离子的摩尔比为1.2:1;
(2)将步骤(1)所述碳酸氢钠在温度为100℃下进行热处理,得到碳酸钠和二氧化碳;
(3)混合氢氧化钾和步骤(1)所述滤液,采用温度为30℃、流量为2000m3/h的空气进行吹脱处理后得到氨气和除氨溶液;
所述混合后,滤液中钠离子和钾离子的质量比为1:80;
(4)混合步骤(2)所述二氧化碳和步骤(3)所述氨气后,反应后得到碳酸氢铵,所述碳酸氢铵回用于步骤(1);
(5)混合盐酸和步骤(4)所述除氨溶液,在温度为120℃下蒸发结晶后得到氯化钾粗品和含钠母液,含钠母液返回步骤(1)处理;
所述盐酸加入量为将除氨溶液的pH调节至7.7;
所述氯化钾粗品中钠离子和钾离子的质量比为1:100;所述含钠母液中钠离子和钾离子的质量比为1:90;
(6)混合焦锑酸、氢氧化钾、水和步骤(4)所述氯化钾粗品,在温度为120℃下反应1h后得到焦锑酸钠和氯化钾;
所述焦锑酸和氯化钾粗品的质量比为1.2:1;所述氢氧化钾和氯化钾粗品的质量比为0.15:1;
步骤(2)和步骤(3)不分先后顺序。
实施例4
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(1)所述含钾钠废水中钠离子和钾离子的质量比为1:15以外;其他条件均与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(1)所述含钾钠废水中钠离子和钾离子的质量比为1:30以外;其他条件均与实施例1相同。
实施例6
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(1)所述浓缩后,含钾钠废水中钠离子的浓度为2g/L以外;其他条件均与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(1)所述浓缩后,含钾钠废水中钠离子的浓度为30g/L以外;其他条件均与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(3)中氢氧化钾加入量过少,混合后,滤液中钠离子和钾离子的质量比为1:40以外;其他条件均与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(3)中氢氧化钾加入量过多,混合后,滤液中钠离子和钾离子的质量比为1:100以外;其他条件均与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(5)中盐酸加入量为将除氨溶液的pH调节至5以外;其他条件均与实施例1相同。
实施例11
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(5)中盐酸加入量为将除氨溶液的pH调节至9以外;其他条件均与实施例1相同。
实施例12
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(6)中未加入焦锑酸以外;其他条件均与实施例1相同。
实施例13
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(6)中未加入氢氧化钾以外;其他条件均与实施例1相同。
实施例14
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(6)所述反应的温度为70℃以外;其他条件均与实施例1相同。
实施例15
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(6)所述反应的温度为140℃以外;其他条件均与实施例1相同。
对比例1
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(3)未加入氢氧化钾,直接对滤液进行吹脱处理以外;其他条件均与实施例1相同。
对比例2
本实施例提供了一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,除了步骤(5)未加入盐酸,直接对除氨溶液进行蒸发结晶以外;其他条件均与实施例1相同。
对上述实施例和对比例中步骤(2)中碳酸钠纯度和回收率及步骤(6)中氯化钾的纯度及回收率进行分析测试,测试结果如表1所示。
表1
由表1可知:
(1)本发明提供的方法处理含钾钠废水,不仅分离所得氯化钾纯度高、回收率高,而且还能联产碳酸钠,产品价值高,实现废水的资源化利用;
(2)综合实施例1和实施例4-7对比可知,若未对废水中钾钠离子含量进行调控或浓缩后钠离子浓度调控不合理时,因部分钾离子与碳酸氢根结合,生成碳酸氢钾共结晶析出,导致碳酸钠纯度下降,氯化钾回收率降低;
(3)综合实施例1和实施例8-9对比及对比例1可知,当步骤(3)体系未加入氢氧化钾或氢氧化钾加入量过少时,因氨氮高,导致氯化钾纯度低,回收率低;当步骤(3)体系氢氧化钾加入量过多时,因氢氧化钾高,导致氯化钾纯度低,回收率下降;
(4)综合实施例1和实施例10-11对比及对比例2可知,当步骤(5)体系盐酸加入量过多时,因氢离子根过量,导致氯化钾纯度低,回收率低;当步骤(5)体系未加入盐酸调节pH或盐酸加入量过少时,因氢氧根过量,导致氯化钾纯度低,回收率低;
(5)综合实施例1和实施例12-13对比可知,当步骤(5)除钠过程中,未加入焦锑酸时,因残留钠粒子高,导致所得氯化钾纯度低;未加入氢氧化钾时,因无法转化为焦锑酸钾与氯化钠反应,无法去除钠离子,导致所得氯化钾纯度低。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征,但本发明并不局限于上述详细结构特征,即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种含钾钠废水回收分离氯化钾并联产碳酸钠的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)混合铵盐沉淀剂和含钾钠废水,过滤后得到碳酸氢钠和滤液;
(2)将步骤(1)所述碳酸氢钠进行热处理,得到碳酸钠和二氧化碳;
(3)混合氢氧化钾和步骤(1)所述滤液,吹脱处理后得到氨气和除氨溶液;
(4)混合酸性物质和步骤(3)所述除氨溶液,蒸发结晶后得到氯化钾粗品和含钠母液;
步骤(2)和步骤(3)不分先后顺序。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述含钾钠废水中钠离子和钾离子的质量比为1:(20-25);
优选地,步骤(1)所述混合前还包括:对含钾钠废水进行浓缩;
优选地,所述浓缩后,含钾钠废水中钠离子的浓度为5-20g/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述铵盐沉淀剂包括碳酸氢铵;
优选地,步骤(1)所述铵盐沉淀剂和含钾钠废水中钠离子的摩尔比为(1-1.2):1;
优选地,步骤(2)所述热处理的温度为60-100℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述混合后,滤液中钠离子和钾离子的质量比为1:(50-80);
优选地,步骤(3)所述吹脱处理的载气包括空气和/或水蒸气。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:混合步骤(2)所述二氧化碳和步骤(3)所述氨气,反应后得到碳酸氢铵,所述碳酸氢铵返回步骤(1)用作铵盐沉淀剂。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述酸性物质包括盐酸;
优选地,步骤(4)所述酸性物质加入量为将除氨溶液的pH调节至6-8;
优选地,步骤(4)所述蒸发结晶的温度为90-120℃。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述氯化钾粗品的钠钾比小于所述含钠母液的钠钾比;
优选地,步骤(4)所述氯化钾粗品中钠离子和钾离子的质量比为1:(100-500);
优选地,步骤(4)所述含钠母液中钠离子和钾离子的质量比为1:(90-200);
优选地,步骤(4)所述含钠母液返回步骤(1)处理。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:混合焦锑酸、氢氧化钾、溶剂和步骤(4)所述氯化钾粗品,反应后得到焦锑酸钠和氯化钾。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述焦锑酸和氯化钾粗品的质量比为(1-1.2):1;
优选地,所述氢氧化钾和氯化钾粗品的质量比为(0.05-0.15):1;
优选地,所述反应的温度为90-120℃;
优选地,所述反应的时间为1-2h。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)对含钾钠废水进行浓缩,然后与铵盐沉淀剂混合,过滤后得到碳酸氢钠和滤液;
所述含钾钠废水中钠离子和钾离子的质量比为1:(20-25);所述浓缩后,含钾钠废水中钠离子的浓度为5-20g/L;
所述铵盐沉淀剂包括碳酸氢铵;所述铵盐沉淀剂和含钾钠废水中钠离子的摩尔比为(1-1.2):1;
(2)将步骤(1)所述碳酸氢钠在温度为60-100℃下进行热处理,得到碳酸钠和二氧化碳;
(3)混合氢氧化钾和步骤(1)所述滤液,吹脱处理后得到氨气和除氨溶液;
所述混合后,滤液中钠离子和钾离子的质量比为1:(50-80);
(4)混合步骤(2)所述二氧化碳和步骤(3)所述氨气后,反应后得到碳酸氢铵,所述碳酸氢铵返回步骤(1)用作铵盐沉淀剂;
(5)混合酸性物质和步骤(4)所述除氨溶液,在温度为90-120℃下蒸发结晶后得到氯化钾粗品和含钠母液,含钠母液返回步骤(1)处理;
所述酸性物质包括盐酸;所述酸性物质加入量为将除氨溶液的pH调节至6-8;
所述氯化钾粗品的钠钾比小于所述含钠母液的钠钾比;所述氯化钾粗品中钠离子和钾离子的质量比为1:(100-500);所述含钠母液中钠离子和钾离子的质量比为1:(90-200);
(6)混合焦锑酸、氢氧化钾、溶剂和步骤(5)所述氯化钾粗品,在温度为90-120℃下反应1-2h后得到焦锑酸钠和氯化钾;
所述焦锑酸和氯化钾粗品的质量比为(1-1.2):1;所述氢氧化钾和氯化钾粗品的质量比为(0.05-0.15):1;
步骤(2)和步骤(3)不分先后顺序。
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