一种处理化工废盐的资源化方法转让专利
申请号 : CN202010498723.4
文献号 : CN111646487B
文献日 : 2021-06-15
发明人 : 侯永生 , 李盼盼 , 朱素娟 , 徐淑强 , 马华青 , 吴国军 , 朱传林 , 邹敏
申请人 : 山东智永化工产业技术研究院有限公司
摘要 :
本发明提供了一种处理化工废盐的资源化方法,主要包括以下步骤:1)将化工废盐进行预处理,将废盐中的水分控制在一定指标范围内;2)通过一定的加热方式和设备将化工废盐加热至800℃以上,使其处于液态;3)保证整个液体的化工废盐体系是有氧环境,将其中携带的有机物彻底去除;4)出料得到的工业盐溶于水得到含盐溶液,经过氯碱企业常规预处理后用于氯碱行业。本发明工艺路线合理,能够将化工废盐转化为氯碱企业使用的原料,实现闭环循环。
权利要求 :
1.一种处理化工废盐的资源化方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)预处理:将化工废盐中的水分控制在1‑10%,得到含有少量水分、含有机物的化工废盐;
2)将化工废盐加入到容器中,将氧化剂加入容器,将化工废盐加热到750‑1100℃,物料在体系中停留1‑10h;氧化剂的加入量随化工废盐中的有机物种类及含量调整;所述的氧化剂为次氯酸钠或者氯磺酸钠;
3)将处理得到的工业盐溶于水,配成300‑315g/L的盐溶液,经过氯碱企业常规预处理后用于氯碱。
2.如权利要求1所述的一种处理化工废盐的资源化方法,其特征在于步骤1)所述的化工废盐为用于氯碱企业的氯化钠或者含有少量硫酸钠的氯化钠化工废盐;用于其它行业的氯化钾、硫酸钾的化工废盐。
3.如权利要求1所述的一种处理化工废盐的资源化方法,其特征在于,步骤1)所述的化工废盐为农药企业废盐、石化企业废盐、印染行业废盐和造纸行业废盐中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的一种处理化工废盐的资源化方法,其特征在于,步骤1)所述的化工废盐中的水分控制在1‑3%;步骤2)所述的化工废盐 加热到850‑1000℃;物料在体系中的停留时间为1‑5h。
说明书 :
一种处理化工废盐的资源化方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种处理化工废盐的资源化方法,特别涉及一种化工废盐经过处理后用于氯碱的资源化方法。
背景技术
[0002] 化工废盐产生量巨大,但是目前各行业对其的处置率都偏低,之前化工废盐还可以通过填埋方式解决,但是危险废物填埋污染控制标准GB18598‑2019指出,柔性填埋要求
水溶性盐总量小于10%,所以直接柔性填埋也受到政策限制,而选择刚性填埋填埋成本较
高。况且盐资源是重要的国家战略资源,因此开发设计一种针对化工废盐资源化的方法是
很有必要的。
水溶性盐总量小于10%,所以直接柔性填埋也受到政策限制,而选择刚性填埋填埋成本较
高。况且盐资源是重要的国家战略资源,因此开发设计一种针对化工废盐资源化的方法是
很有必要的。
[0003] 目前对化工废盐有以下几种处理方法,一是回转窑协同处置方法,通过高温氧化作用将化工废盐中的有机物彻底去除,而且水泥工业可消纳的废物种类多,该工艺方法的
适用范围较广,但是该方法受制于盐的熔融温度,不能单独处理废盐,所以不能得到合格的
满足国标的工业盐;二是热风裂解法,通过向化工废盐中通过一定温度的热风,可将化工废
盐表面的有机物进行去除,但是由于该方法停留时间短,反应温度低,对化工废盐晶体内包
裹的有机物去除不彻底。三是将化工废盐与含氧气体接触,碳化得到高纯度无机盐,这种方
法可以将有机物质除去,提高无机盐的纯度,但是得到的产物会发黑或者发灰,影响产物的
品质。
适用范围较广,但是该方法受制于盐的熔融温度,不能单独处理废盐,所以不能得到合格的
满足国标的工业盐;二是热风裂解法,通过向化工废盐中通过一定温度的热风,可将化工废
盐表面的有机物进行去除,但是由于该方法停留时间短,反应温度低,对化工废盐晶体内包
裹的有机物去除不彻底。三是将化工废盐与含氧气体接触,碳化得到高纯度无机盐,这种方
法可以将有机物质除去,提高无机盐的纯度,但是得到的产物会发黑或者发灰,影响产物的
品质。
发明内容
[0004] 为了弥补化工废盐中有机物处理不彻底或者处理后不能得到满足国标工业盐的不足,本发明提供了一种处理化工废盐的资源化方法,以解决上述背景技术中的问题。
[0005] 本发明的技术方案为:
[0006] 1)将化工废盐通过烘干等方式将其的水分控制在一定范围内,用于烘干化工废盐的热量可以来自设备自身的余热回用,也可以来自厂区其它地方的热源,通过处理后控制
化工废盐中的水分含量在1‑10%,优选1‑3%。对于多效或者MVR产出的废盐,若直接满足水分
要求,则可以不预处理;
化工废盐中的水分含量在1‑10%,优选1‑3%。对于多效或者MVR产出的废盐,若直接满足水分
要求,则可以不预处理;
[0007] 处理的化工废盐:可以是氯碱企业的氯化钠,或者含有少量硫酸钠的氯化钠化工废盐,或者含有有机物的化工废盐氯化钠;用于其它行业的氯化钾、硫酸钾等化工废盐,可
以是其中的一种或多种;也可以是农药企业废盐、石化企业废盐、印染行业废盐、造纸行业
废盐等各化工行业废盐中的一种或多种;
以是其中的一种或多种;也可以是农药企业废盐、石化企业废盐、印染行业废盐、造纸行业
废盐等各化工行业废盐中的一种或多种;
[0008] 2)将水分在设定范围内化工废盐加入到一定容器中,例如窑炉、罐体等中,通过天然气或者电加热等方式将化工废盐加热到750‑1100℃,优选850‑1000℃,物料在该体系中
停留一定时间,具体停留时间根据化工废盐中含有的有机物种类及含量分来定,一般是1‑
10h,优选1‑5h;
停留一定时间,具体停留时间根据化工废盐中含有的有机物种类及含量分来定,一般是1‑
10h,优选1‑5h;
[0009] 3)保证整个体系是有氧环境,并使氧分布到液体氯化钠的各个区域,保证有机物的去除;该有氧环境的保持可以通过助燃空气,通过向体系中加入能够释放氧化性气体的
物质等措施来实现,该物质为氧化剂,既可以释放氧化性的气体保证整个液体体系的有氧
环境,又可以加快反应速率,不会使物质发生碳化产生黑色或者灰色物质;优选的氧化剂为
次氯酸钠、氯磺酸钠(加入量根据有机物的量来确定)。
4)将处理得到的工业盐溶于水,配成300‑315g/L的盐溶液,经过氯碱企业常规预
处理后用于氯碱,由于化工废盐中有机物含量高、钙镁等离子含量低,因此氯碱等预处理成
本大大降低,对于氯碱企业也是一大利好。若处理后得到的工业盐不用于氯碱,而是用于纯
碱、融雪剂、水泥行业、染色促进剂等其它行业,可以根据对应的需要进行后续处理。
物质等措施来实现,该物质为氧化剂,既可以释放氧化性的气体保证整个液体体系的有氧
环境,又可以加快反应速率,不会使物质发生碳化产生黑色或者灰色物质;优选的氧化剂为
次氯酸钠、氯磺酸钠(加入量根据有机物的量来确定)。
4)将处理得到的工业盐溶于水,配成300‑315g/L的盐溶液,经过氯碱企业常规预
处理后用于氯碱,由于化工废盐中有机物含量高、钙镁等离子含量低,因此氯碱等预处理成
本大大降低,对于氯碱企业也是一大利好。若处理后得到的工业盐不用于氯碱,而是用于纯
碱、融雪剂、水泥行业、染色促进剂等其它行业,可以根据对应的需要进行后续处理。
[0010] 有益效果
[0011] 本发明工艺路线合理,能够将化工废盐转化为氯碱企业使用的原料,实现闭环循环。同时在处理过程中使用能够提供氧化性气体的氧化剂,不仅能够提高反应速率,同时也
会使整个体系的处于稳定的熔融盐状态,避免产物碳化发黑或发灰,影响产物的品质。
会使整个体系的处于稳定的熔融盐状态,避免产物碳化发黑或发灰,影响产物的品质。
[0012] 本发明同时可以用于农药、石化等其它行业高盐废水的处理。
[0013] 具体实施方法
[0014] 以下结合具体实施例对本发明进行详细描述。
[0015] 实施例1
[0016] 一种农药企业产生的2,4‑D化工废盐的资源化方法,包括如下步骤:
[0017] 1)该化工废盐的水分含量在2.85%,不需要进行烘干等预处理措施;
[0018] 2)取763g化工废盐至于坩锅中,加入氯酸钠3g搅拌均匀后,将坩锅置于马弗炉中,设定马弗炉温度在950℃,开始升温,实际温度在948‑955℃之间。当马弗炉温度达到950℃
时,开始计时,实验分别验证了停留1h、3h、5h的数据。达到设定的停留时间后,将马弗炉设
定温度调整至0,开始降温。
时,开始计时,实验分别验证了停留1h、3h、5h的数据。达到设定的停留时间后,将马弗炉设
定温度调整至0,开始降温。
[0019] 3)分别取处理前和处理后的物料,配置成310g/L的含盐溶液,检测TOC和特征污染物值,下表中的数据是折算到固体盐中的数据。
[0020] 本实施例制备的工业盐指标如下:
[0021] 项目 TOC mg/kg 氯化钠 % 钙镁离子 mg/kg 物料颜色原盐 6727 97 未检出 灰白色
1h 3.62 99.5 未检出 纯白色
3h 2.82 99.6 未检出 纯白色
5h 1.1 99.6 未检出 纯白色
1h 3.62 99.5 未检出 纯白色
3h 2.82 99.6 未检出 纯白色
5h 1.1 99.6 未检出 纯白色
[0022] 实施例2
[0023] 一种石化行业产生的化工废盐的资源化方法,包括如下步骤:
[0024] 1)该化工废盐的水分含量在10%左右,通过烘干在烘箱中95℃烘干方式将化工废盐中的水分控制在3%,进行后续实验。
[0025] 2)取765g的化工废盐至于坩锅中,加入次氯酸钠2.5g搅拌均匀后,将坩锅置于电阻炉中进行加热,设定温度在850℃,实际运行温度在835‑870℃之间,实验分别验证了1h、
3h的数据。达到设定时间后,将坩锅从电阻炉中取出冷却至室温。
3h的数据。达到设定时间后,将坩锅从电阻炉中取出冷却至室温。
[0026] 3)分别取处理前和处理后的物料,配置成310g/L的含盐溶液,检测TOC和特征污染物值,下表中的数据是折算到固体盐中的数据。
[0027] 本实施例制备的工业盐指标如下:
[0028] 项目 TOC mg/kg 氯化钠 % 氨氮 mg/kg 物料颜色原盐 4427 89 105.49 黄色
1h 5.3 99.7 0.19 纯白色
3h 1.8 99.7 未检出 纯白色
1h 5.3 99.7 0.19 纯白色
3h 1.8 99.7 未检出 纯白色
[0029] 实施例3
[0030] 一种EDTA生产过程中产生的化工废盐的资源化方法,包括如下步骤:
[0031] 1)该化工废盐的水分含量在4%左右,未通过预处理,直接进行后续实验。
[0032] 2)取763g的化工废盐至于坩锅中,加入次氯酸钠1.5g搅拌均匀后,将坩锅置于电加热炉中进行加热,设定温度在900℃,实际运行温度在890‑912℃之间,停留时间3h。达到
设定时间后,将坩锅从电加热炉中取出冷却至室温。
设定时间后,将坩锅从电加热炉中取出冷却至室温。
[0033] 3)处理前的物料配成310g/L的盐溶液,检测TOC和氨氮,处理后的溶液配置成310g/L的含盐溶液,检测TOC和和各金属离子含量,对比氯碱行业一次盐水指标。
[0034] 本实施例制备的工业盐指标如下:
[0035] 项目 TOC mg/kg 氯化钠 % 氨氮 mg/kg 物料颜色原盐 1585.65 95 724.43 白色
3h 2.75 99.7 未检出 白色
3h 2.75 99.7 未检出 白色
[0036] 处理后工业盐检测其它指标并对比一次盐水,数据如下:
[0037]品名 单位 熔融后盐溶液 一次盐水
氯化钠 g/L 302.23 300‑315
硫酸根 g/L 4.444 5‑8
钙镁 ppm 5 10
总铁 ppb 6 /
二价铁 ppm 未检出 0.2
铅 ppb 未检出 50
锰 ppb 未检出 15
镍 ppb 未检出 10
硅 ppm 1.15 5
铬 ppb 29 50
碘 ppb 未检出 200
总汞 ppb 1 120
TOC ppm 0.83 ≤5
氯化钠 g/L 302.23 300‑315
硫酸根 g/L 4.444 5‑8
钙镁 ppm 5 10
总铁 ppb 6 /
二价铁 ppm 未检出 0.2
铅 ppb 未检出 50
锰 ppb 未检出 15
镍 ppb 未检出 10
硅 ppm 1.15 5
铬 ppb 29 50
碘 ppb 未检出 200
总汞 ppb 1 120
TOC ppm 0.83 ≤5
[0038] 经过该方法处理后的盐溶液,完全满足一次盐水的使用指标要求,因此可以直接作为氯碱的原料使用。
[0039] 对比例1
[0040] 一种农药企业产生的2,4‑D化工废盐的资源化方法,包括如下步骤:
[0041] 1)该化工废盐的水分含量在2.85%,不需要进行烘干等预处理措施;(与实施例1中的步骤1为同一步骤)
[0042] 2)取765g的化工废盐至于坩锅中,将坩锅置于高温氧化小试装置中,空气压缩机通过不锈钢管向体系中通入空气,空气的通入速率是50ml/min,设定高温氧化装置温度在
950℃,开始升温,实际温度在948‑955℃之间。当体系温度达到950℃时,开始计时,实验分
别验证了停留1h、3h、5h的数据。达到设定的停留时间后,将高温氧化装置设定温度调整至
0,开始自然降温。
950℃,开始升温,实际温度在948‑955℃之间。当体系温度达到950℃时,开始计时,实验分
别验证了停留1h、3h、5h的数据。达到设定的停留时间后,将高温氧化装置设定温度调整至
0,开始自然降温。
[0043] 3)分别取处理前和处理后的物料,配置成310g/L的含盐溶液,检测TOC和特征污染物值,下表中的数据是折算到固体盐中的数据。
[0044]项目 TOC mg/kg 氯化钠 % 物料颜色
原盐 6727 97 灰白色
1h 14 99 灰色
3h 12 99.4 灰色
原盐 6727 97 灰白色
1h 14 99 灰色
3h 12 99.4 灰色
[0045] 对比例2
[0046] 一种石化行业产生的化工废盐的资源化方法,包括如下步骤:
[0047] 1)该化工废盐的水分含量在10%左右,通过烘干在烘箱中95℃烘干方式将化工废盐中的水分控制在3%,进行后续实验。
[0048] 2)取761g的的化工废盐至于坩锅中,坩锅置于电阻炉中进行加热,空气压缩机通过不锈钢管向体系中通入空气,空气的通入速率是30ml/min,设定温度在850℃,实际运行
温度在835‑870℃之间,实验分别验证了1h、3h的数据。达到设定时间后,将坩锅从电阻炉中
取出冷却至室温。
温度在835‑870℃之间,实验分别验证了1h、3h的数据。达到设定时间后,将坩锅从电阻炉中
取出冷却至室温。
[0049] 3)分别取处理前和处理后的物料,配置成310g/L的含盐溶液,检测TOC和特征污染物值,下表中的数据是折算到固体盐中的数据。
[0050] 本实施例制备的工业盐指标如下:
[0051] 项目 TOC mg/kg 氯化钠 % 氨氮 mg/kg 无机盐的颜色或者状态原盐 4427 89 105.49 黄色
1h 23 99.1 8.2 灰白色
3h 17 99.2 5.7 灰白色
1h 23 99.1 8.2 灰白色
3h 17 99.2 5.7 灰白色
[0052] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代,但并
不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。