CN205974129U

CN205974129U - 联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的系统

Info

Publication number: CN205974129U
Application number: CN201620817289.0U
Authority: CN
Inventors: 龙翔; 刘建良; 江书安; 李建军; 普正春; 杨正蕾; 陈卫
Original assignee: Yunnan Metallurgy Xin Litai Industry Co Ltd
Current assignee: Yunnan Metallurgy Xin Litai Industry Co Ltd
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2026-07-29

Abstract

本实用新型公开了联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的系统，其中，该系统包括：中和槽，所述中和槽具有含有氯化尾气处理液和氯渣浸出液以及石灰的混合物入口和碱性混合物出口，以及用于检测混合物pH值的第一pH检测模块；第一压滤装置，所述第一压滤装置具有碱性混合物入口、氢氧化渣出口和第一滤液出口，所述碱性混合物入口与所述碱性混合物出口相连；以及蒸发结晶装置，所述蒸发结晶装置具有第一滤液入口、氯化钠出口和氯化钙出口，所述第一滤液入口与所述第一滤液出口相连。该系统将氯化尾气处理液和氯渣浸出液进行联合处理，以废制废，即达到氯渣浸出液中亚铁离子快速氧化的作用，又消除了氯化尾气处理废液氧化性，实现无害化处理。

Description

联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的系统

技术领域

本实用新型涉及冶金、化工领域，具体地，涉及联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的系统。

背景技术

利用氯气从高钛渣里提取钛，制取四氯化钛是目前大部分钛冶炼厂采用的方法，又称为氯化冶金。在氯化渣处理过程中，渣浸出液呈酸性，含有大量氯离子和亚铁离子，不能直接外排，通常采用加入石灰乳，生成氢氧化亚铁，采用搅拌加自然氧化方法使氢氧化亚铁转化为氢氧化铁，然后压滤分离，自然氧化耗时较长。氯化冶金过程中无论是液氯蒸发工序还是四氯化钛生产工序均会产生少量含氯尾气，工业上一般采用碱液吸收。理论上，氯气与碱生成次氯酸钠，是一种可以外售的化工产品，但在实际生产中，由于尾气处理工序侧重于吸收尾气，而不关注次氯酸钠的质量，因此往往造成吸氯过量而使次氯酸钠溶液酸化，最终导致有效氯降低，达不到外售的条件。此部分低有效氯产品一方面无法外售，另一方面由于含少量次氯酸根，具有一定的氧化性，不能直接外排，通常需要专门处理，增大了企业环保成本，成为了钛冶炼企业处理的难题。尾气处理和渣处理通常是各自单独处理，且渣处理浸出液的量大于氯化尾气洗涤废液的量。

由此，氯化尾气处理液和氯渣浸出液的处理系统有待研究。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的系统，由于氯化渣浸出液中的一些金属离子，尤其是亚铁离子对次氯酸钠的分解具有催化作用，该系统通过将氯化尾气处理液和氯渣浸出液联合处理，以废制废，实现废弃物的清洁、短流程无害化的综合处理。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供了一种联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的系统。根据本实用新型的实施例，该系统包括：中和槽，所述中和槽具有含有氯化尾气处理液和氯渣浸出液以及石灰的混合物入口和碱性混合物出口，以及用于检测混合物pH值的第一pH检测模块；第一压滤装置，所述第一压滤装置具有碱性混合物入口、氢氧化渣出口和第一滤液出口，所述碱性混合物入口与所述碱性混合物出口相连；以及蒸发结晶装置，所述蒸发结晶装置具有第一滤液入口、氯化钠出口和氯化钙出口，所述第一滤液入口与所述第一滤液出口相连。

根据本实用新型实施例的联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的系统，该系统中的中和槽具有含有氯化尾气处理液和氯渣浸出液以及石灰的混合物入口，由于氯化尾气处理液中含有次氯酸根对氯渣浸出液中的亚铁离子有氧化性，而亚铁离子对次氯酸钠的分解具有催化作用，该中和槽将氯化尾气处理液和氯渣浸出液进行联合处理，以废制废，即达到氯渣浸出液中亚铁离子快速氧化的作用，又消除了氯化尾气处理废液氧化性，实现无害化处理，并且，该系统的结构简单、安全可靠，处理成本低，无需额外增加原料，最终产品实现无害化综合回收。

任选地，该系统进一步包括第一预处理单元，所述第一预处理单元包括：第一制浆装置，所述第一制浆装置具有氯化尾气处理液入口、第一氯渣入口、第一浆液出口，以及用于调节第一浆液pH值的第二pH检测模块；第二压滤装置，所述第二压滤装置具有第一浆液入口、惰性渣出口和第二滤液出口，所述第一浆液入口与所述第一浆液出口相连；第一混合装置，所述第一混合装置具有第二滤液入口、石灰乳入口和第一混合物出口，所述第一混合物出口与所述含有氯化尾气处理液、氯渣浸出液和石灰的混合物入口相连。

任选地，该系统进一步第二预处理单元，所述第二预处理单元包括：第二制浆装置，所述第二制浆装置具有第二氯渣入口、第二浆液出口和废渣出口；第二混合装置，所述第二混合装置具有第二浆液入口、氯化尾气处理液入口、石灰乳入口和第二混合物出口，所述第二混合物出口与所述含有氯化尾气处理液、氯渣浸出液和石灰的混合物入口相连。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本实用新型一个实施例的联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的方法的流程示意图；

图2显示了根据本实用新型一个实施例的联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的系统的结构示意图；

图3显示了根据本实用新型又一个实施例的联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的系统的结构示意图；

图4显示了根据本实用新型又一个实施例的联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的系统。参考图2，根据本实用新型的实施例，该系统包括：中和槽100、第一压滤装置200和蒸发结晶装置300。下面对各装置进行解释说明：

中和槽100：根据本实用新型的实施例，中和槽100具有含有氯化尾气处理液和氯渣浸出液以及石灰的混合物入口和碱性混合物出口，以及用于检测混合物pH值的第一pH检测模块，中和槽100将含有氯化尾气处理液、氯渣浸出液和石灰的混合物调节pH值至碱性，得到碱性混合物。由于氯化尾气处理液中含有次氯酸根对氯渣浸出液中的亚铁离子有氧化性，而亚铁离子对次氯酸钠的分解又具有催化作用，将氯化尾气处理液和氯渣浸出液进行联合处理，以废制废，即达到氯渣浸出液中亚铁离子快速氧化的作用，又消除了氯化尾气处理废液氧化性，亚铁离子氧化得到的铁离子可以与石灰反应生成无害化的氢氧化渣，具体反应方程式如下：

H₂O+2FeCl₂+NaClO+2Ca(OH)₂＝2Fe(OH)₃↓+NaCl+2CaCl₂

反应过程中物明显的刺激性气体放出，实现了废弃物的无害化处理。

第一压滤装置200：根据本实用新型的实施例，该第一压滤装置200具有碱性混合物入口、氢氧化渣出口和第一滤液出口，其中，碱性混合物入口与中和槽100的碱性混合物出口相连；第一压滤装置200将碱性混合物进行第一压滤处理，得到氢氧化渣和第一滤液。由此，氢氧化渣为无害化渣，可以在渣场填埋，而次氯酸根中的氯转化为氯离子，形成第一滤液中的氯化钠和氯化钙，均为无害化产物，有效避免了有害废物对环境的污染。

蒸发结晶装置300：根据本实用新型的实施例，蒸发结晶装置300具有第一滤液入口、氯化钠出口和氯化钙出口，所述第一滤液入口与所述第一滤液出口相连，蒸发结晶装置300将第一滤液进行蒸发结晶处理，得到氯化钠和氯化钙。由此，回收第一滤液中高经济价值的氯化钠和氯化钙，实现了废弃物的元素的综合回收。

根据氯化尾气处理废液中的次氯酸根的浓度的高低，可以采用不同的预处理系统对氯化尾气处理液和氯渣进行预处理，具体如下：

如果氯化尾气处理废液中的次氯酸根的浓度较低，如次氯酸根＜0.75质量％时，参考图3，根据本实用新型的实施例，该系统可以采用第一预处理单元400，该第一预处理单元400包括：第一制浆装置410、第二压滤装置420和第一混合装置430，其中，第一制浆装置410具有氯化尾气处理液入口、第一氯渣入口、第一浆液出口，以及用于调节第一浆液pH值的第二pH检测模块，用于将氯化尾气处理液和氯渣进行第一制浆处理，得到第一浆液，并由第二pH检测模块检测第一浆液的pH值，控制第一浆液的pH值为酸性，得到酸性第一浆液；第二压滤装置420具有第一浆液入口、惰性渣出口和第二滤液出口，其中，第一浆液入口与第一浆液出口相连，第二压滤装置420用于将酸性第一浆液进行第二压滤处理，得到惰性渣和第二滤液；第一混合装置430具有第二滤液入口、石灰乳入口和第一混合物出口，其中，第一混合物出口与含有氯化尾气处理液、氯渣浸出液和石灰的混合物入口相连，第一混合装置430将第二滤液与石灰乳混合，得到含有氯化尾气处理液、氯渣浸出液和石灰的混合物。由此，在氯渣制浆前预先将氯化尾气处理废液进行制浆，根据本实用新型的一些实施例，在制浆过程中，可以加入工艺水以满足制浆的水的要求，并且，惰性渣可以外售，实现了废弃物的综合利用。

根据本实用新型的一些实施例，酸性第一浆液的pH值为1-4。由此，在该pH值范围内，使第一浆液内的氯化亚铁等金属氯化物不会提前水解、絮凝、沉淀，便于以离子态存在于浆液中，方便输送。

根据本实用新型的实施例，第一浆液的浓度为11-27％。由此，第一浆液的粘度适中，便于利用管道、泵进行输送，而不引起堵塞。

如果氯化尾气处理废液中的次氯酸根的浓度较高，如次氯酸根＞0.75质量％时，参考图4，根据本实用新型的实施例，该系统可以采用第二预处理单元500，该第二预处理单元500可以包括：第二制浆装置510和第二混合装置520，其中，第二制浆装置510具有第二氯渣入口、第二浆液出口和废渣出口，第二制浆装置510将氯渣进行第二制浆，得到第二浆液和废渣；第二混合装置520具有第二浆液入口、氯化尾气处理液入口、石灰乳入口和第二混合物出口，其中，第二混合物出口与中和槽100的含有氯化尾气处理液、氯渣浸出液和石灰的混合物入口相连，第二混合装置520将第二浆液、氯化尾气处理液和石灰乳进行混合，得到含有氯化尾气处理液、氯渣浸出液和石灰的混合物。在氯化渣制浆压滤出浸出液后，再与氯化尾气处理液和石灰乳进行综合处理。

根据本实用新型的实施例，碱性混合物的pH值为8-10。由此，混合物中氯化铁等金属氯化物都被沉淀完全，实现无害化处理，能够有效进行压滤分离。

根据本实用新型的实施例，氯渣浸出液含有至少10质量％的亚铁盐，氯化尾气处理液含有(0.1-1.2)质量％的次氯酸根。由此，氯渣浸出液的亚铁盐含量高，氯化尾气处理液的次氯酸根含量低，适于将上述两种废液联合处理。

根据本实用新型的实施例，碱性混合物无氧化性。由此，氯化尾气处理液的次氯酸根完全被还原，有效地避免了次氯酸根对环境的影响。

根据本实用新型的实施例，氯化尾气处理液和氯渣浸出液的质量比为(0.1-0.15)：(0.75-0.8)。由此，氯化尾气处理液中的次氯酸根与氯渣浸出液中的亚铁离子充分反应，使次氯酸根完全被还原。

根据本实用新型的一些实施例，石灰乳的浓度为10-20％。由此，石灰乳的粘度适中，便于通过泵和管道顺利输送而不发生堵塞，同时保证了具有碱性中和效果。

为了便于理解前述的联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的系统，在此提供了一种利用该系统联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的方法，参考图1，根据本实用新型的实施例，对该方法进行解释说明，该方法包括：

S100调节pH值

根据本实用新型的实施例，将预处理后的含有氯化尾气处理液、氯渣浸出液和石灰的混合物输送至中和槽，利用石灰调节pH值至碱性，并利用第一pH检测模块检测混合物的pH值，从而，得到碱性混合物。氯化尾气处理液中含有次氯酸根对氯渣浸出液中的亚铁离子有氧化性，而亚铁离子对次氯酸钠的分解又具有催化作用，将氯化尾气处理液和氯渣浸出液进行联合处理，以废制废，即达到氯渣浸出液中亚铁离子快速氧化的作用，又消除了氯化尾气处理废液氧化性，亚铁离子氧化得到的铁离子可以与石灰反应生成无害化的氢氧化渣，具体反应方程式如下：

H₂O+2FeCl₂+NaClO+2Ca(OH)₂＝2Fe(OH)₃↓+NaCl+2CaCl₂

此外，需要说明的是，因为在氯渣制浆过程中需控制pH为酸性，此酸主要为盐酸，且氯渣本身温度高，高含量的次氯酸根在高温条件下容易与盐酸生成氯气，为了避免产生过多氯气，因此氯化尾气处理液和氯渣直接制浆时必须控制较低的次氯酸根含量。

根据本实用新型的一些实施例，如果氯化尾气处理废液中的次氯酸根的浓度较低，如次氯酸根＜0.75质量％时，预处理可以利用第一预处理单元进行，该方法包括：将氯化尾气处理液和氯渣输送至第一制浆装置进行第一制浆处理，得到第一浆液；调节第一浆液至酸性，并利用第二pH检测模块检测pH值，得到酸性第一浆液；将酸性第一浆液输送至第二压滤装置进行第二压滤处理，以便得到惰性渣和第二滤液；将第二滤液与石灰乳输送至第一混合装置进行混合，得到含有氯化尾气处理液、氯渣浸出液和石灰的混合物。由此，在氯渣制浆前预先将氯化尾气处理废液进行制浆，根据本实用新型的一些实施例，在制浆过程中，可以加入工艺水以满足制浆的水的要求，并且，惰性渣可以外售，实现了废弃物的综合利用。

根据本实用新型的又一些实施例，如果氯化尾气处理废液中的次氯酸根的浓度较高，如次氯酸根＞0.75质量％时，预处理可以利用第二预处理单元进行，处理方法包括：将氯渣输送至第二制浆装置进行第二制浆，得到第二浆液和废渣；将第二浆液、氯化尾气处理液和石灰乳输送至第二混合装置进行混合，得到含有氯化尾气处理液、氯渣浸出液和石灰的混合物。在氯化渣制浆压滤出浸出液后，再与氯化尾气处理液和石灰乳进行综合处理。

S200第一压滤处理

根据本实用新型的实施例，将碱性混合物输送至第一压滤装置进行第一压滤处理，得到氢氧化渣和第一滤液。由此，氢氧化渣为无害化渣，可以在渣场填埋，而次氯酸根中的氯转化为氯离子，形成第一滤液中的氯化钠和氯化钙，均为无害化产物，有效避免了有害废物对环境的污染。

S300蒸发结晶处理

根据本实用新型的实施例，将第一滤液输送至蒸发结晶装置进行蒸发结晶处理，得到氯化钠和氯化钙。由此，回收第一滤液中高经济价值的氯化钠和氯化钙，实现了废弃物的元素的综合回收。

根据本实用新型的具体实施例，处理前的氯渣浸出液和氯化尾气处理液，以及处理后的第一滤液的主要元素如下所示，次氯酸根与亚铁离子充分反应，次氯酸根完全转化为氯离子，有效避免了次氯酸根对环境的影响。

FeCl₂

MgCl₂

MnCl₂

NaClO

CaCl₂

pH

氯渣浸出液

20

5.2

2.6

0

0.3

1～4

氯化尾气处理液

\

0.1～1.2

\

3～6

处理后的第一滤液

\

5

\

15

8～10

下面参考具体实施例，对本实用新型进行说明，需要说明的是，这些实施例仅仅是说明性的，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

利用本实用新型的系统，对氯化尾气处理废液和氯渣进行联合处理，具体步骤如下：

(1)将氯化尾气处理废液从废液收集槽采用管道输送至渣处理粉尘制浆槽，同时往粉尘制浆槽补入工艺水，使槽内液体pH控制在1～4之间进行粉尘制浆，控制浆液浓度11～27％，渣内亚铁离子等金属离子与次氯酸提前在渣制浆时候进行反应，部分渣中亚铁离子提前氧化成三价铁离子。

(2)将步骤(1)制备的浆液进行压滤处理，得到惰性渣和浸出液，其中，惰性渣用于外售，浸出液中亚铁含量显著下降。

(3)将浸出液与石灰乳在混合槽进行中和，其中，石灰乳浓度为10～20％，控制最终混合物的pH＝8～10，得到混合浆液；

(4)将步骤(3)得到的混合浆液进行压滤处理，得到含有NaCl和CaCl₂溶液和氢氧化物无害化渣，其中，溶液经检测不含次氯酸根，已无氧化性，氢氧化物无害化渣输送至渣场进行填埋。

(5)将步骤(4)得到的溶液输送至废水蒸发系统进行蒸发处理，得到分离的NaCl和CaCl₂固体，该NaCl和CaCl₂固体可以外售。

由于渣浸出液量大于氯化尾气处理废液，因此，正常生产中可以完全处理完所有氯化尾气处理废液。

实施例2

利用本实用新型的系统，对氯化尾气处理废液和氯渣进行联合处理，该方法在渣制浆过程中不加氯化尾气处理废液，而是在粉尘制浆压滤后加氯化尾气处理废液，具体步骤如下：

(1)将氯化尾气处理废液从废液收集槽采用管道输送至中和槽，使渣浸出液、氯化尾气处理废液和石灰乳三者混合，控制氯化尾气处理废液与渣浸出液二者的质量比为0.13：0.77，石灰乳浓度为15％，利用石灰乳调节混合物浆液的pH至8～10。

(2)将混合物浆液进行压滤处理，得到含NaCl和CaCl₂的溶液和氢氧化物无害化渣。其中，溶液经检测不含次氯酸根，已无氧化性，氢氧化物无害化渣进入专有渣场进行填埋。

(3)将步骤(3)得到的溶液输送至废水蒸发系统进行蒸发结晶处理，得到分离后得到NaCl和CaCl₂固体，该NaCl和CaCl₂固体可以外售。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种联合处理氯化尾气处理液和氯渣浸出液的系统，其特征在于，包括：

中和槽，所述中和槽具有含有氯化尾气处理液和氯渣浸出液以及石灰的混合物入口和碱性混合物出口，以及用于检测混合物pH值的第一pH检测模块；

第一压滤装置，所述第一压滤装置具有碱性混合物入口、氢氧化渣出口和第一滤液出口，所述碱性混合物入口与所述碱性混合物出口相连；以及

蒸发结晶装置，所述蒸发结晶装置具有第一滤液入口、氯化钠出口和氯化钙出口，所述第一滤液入口与所述第一滤液出口相连。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括第一预处理单元，所述第一预处理单元包括：

第一制浆装置，所述第一制浆装置具有氯化尾气处理液入口、第一氯渣入口、第一浆液出口，以及用于调节第一浆液pH值的第二pH检测模块；

第二压滤装置，所述第二压滤装置具有第一浆液入口、惰性渣出口和第二滤液出口，所述第一浆液入口与所述第一浆液出口相连；

第一混合装置，所述第一混合装置具有第二滤液入口、石灰乳入口和第一混合物出口，所述第一混合物出口与所述含有氯化尾气处理液、氯渣浸出液和石灰的混合物入口相连。

3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括第二预处理单元，所述第二预处理单元包括：

第二制浆装置，所述第二制浆装置具有第二氯渣入口、第二浆液出口和废渣出口；

第二混合装置，所述第二混合装置具有第二浆液入口、氯化尾气处理液入口、石灰乳入口和第二混合物出口，所述第二混合物出口与所述含有氯化尾气处理液、氯渣浸出液和石灰的混合物入口相连。