一种氨碱废液处理利用工艺的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及氨碱法制纯碱废液的处理利用，尤其涉及一种利用氨碱废液生产硬脂 酸钙的工艺。
【背景技术】
[0002] 目前，氨碱法在工业上被广泛用于大规模的纯碱制造。该法是以食盐、石灰石为主 要原料，以氨作为中间辅助材料，生产过程均在气液相间进行，具有原料来源丰富、成本低 廉、产品质量好，且可以大规模连续化生产等优点。据不完全统计，截至2013年，全国氨碱法 纯碱年产量已突破2000万吨。
[0003] 氨碱法制纯碱过程中，每生产1吨纯碱大概会产生10吨的废液。对于排放废液，国 内大型氨碱厂目前主要是修建渣场，即用土石筑坝围堤，将废液送到坝内让其自然澄清天 然碳化，清液pH值浊度等指标合格后排放，固渣沉积在坝内体积大沉积慢且多年不干，占用 大量土地，严重影响周围环境。随着经济转型的持续深入，环境保护已成为化工生产过程中 的重中之重，如何消除废液对环境的破坏，实现废液的有效利用，也成了制约氨碱法制备纯 碱方法发展的重要因素。
[0004]硬脂酸钙可用作热稳定剂、润滑剂、促进剂、脱模剂、增稠剂等，作为热稳定剂在 PVC树脂生产过程中广泛使用，作为润滑剂和脱模剂用于苯乙烯树脂、酚醛树脂、胺基树脂 的生产。此外，还作为橡胶中硫化活性剂、软化剂，油漆的平光剂，涂料的添加剂。
[0005] 目前，硬脂酸钙的主要生产工艺为复分解法。生产流程:首先，氢氧化钠溶于水后 与硬脂酸进行中和反应生成硬脂酸钠;然后，向其中加入配制的钙盐溶液，钙盐与硬脂酸钠 进行复分解反应生成硬脂酸钙;之后，经过离心脱水、洗涤、干燥、包装得到产品。由于钠皂 胶化能大溶解度小，与硬脂酸易结合生成酸性皂，需大量的水降低反应物料黏度，1吨产品 需排放废水约15吨，随环保要求的提高该法受到限制。
[0006] 针对氨碱法制纯碱废液的大量排放无法利用，硬脂酸钙生产过程中需要大量水的 特点，本专利提出了利用硬脂酸处理氨碱废液，同时生产硬脂酸钙的工艺。
【发明内容】
[0007] 本发明解决的技术问题在于，克服现有技术中氨碱法制纯碱废液大量排放，消除 废液对环境的破坏，实现废液的有效利用。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
[0009] -种氨碱废液处理利用工艺，包括以氨碱废液、硬酯酸和氢氧化钠为原料制备硬 酯酸钙的过程。
[0010] 进一步，所述制备硬脂酸钙的步骤如下：
[0011] (1)氨碱废液经过滤去除固体杂质；
[0012] (2)将滤液稀释加热后加入硬脂酸搅拌使其溶解；
[0013] (3)步骤(2)获得的溶液中加入氢氧化钠溶液，使硬脂酸发生皂化并与氯化钙发生 复分解反应生成硬脂酸钙；
[0014] (4)硬脂酸钙经结晶、脱水、水洗、干燥获得硬脂酸钙产品。
[0015] 进一步，所述步骤(1)中的过滤过程包括初步过滤和再次过滤，采用两步过滤主要 为防止固体杂质的粘结，同时使保证固体杂质的去除率；。
[0016] 进一步，所述初步过滤的过滤精度为50~150目，再次过滤的过滤精度为150~250 目。
[0017] 进一步，硬脂酸钙脱水后的溶液主要含氯化钠，送往氨碱装置作为化盐水溶解氯 化钠。
[0018] 进一步，硬酯酸钙水洗后的溶液，送往所述步骤(2)中用于稀释滤液。
[0019] 进一步，所述步骤(2)中稀释后的滤液在加热过程保持的温度为50~100°C时，滤 液与加入硬脂酸质量比为1.6~2.5。
[0020] 进一步，所述步骤（3)中加入的氢氧化钠溶液中氢氧化钠所占质量分数为10~ 25%，所加氢氧化钠溶液与硬脂酸的质量比为0.5~1.3，皂化反应维持温度为60~80°C。
[0021] 进一步，硬脂酸钙水洗过程中，所用水与目标产物硬脂酸钙产品的质量比为1.5~ 2.8〇
[0022] 即，上述制备硬脂酸钙的步骤可归总如下：
[0023] (1)氨碱废液经两次过滤去除固体杂质；
[0024] (2)将滤液稀释加热后加入硬脂酸搅拌使其溶解；
[0025] (3)步骤(2)获得的溶液中加入氢氧化钠溶液，使硬脂酸发生皂化并与氯化钙发生 复分解反应生成硬脂酸钙；
[0026] (4)硬脂酸钙经结晶、脱水、水洗、干燥获得硬脂酸钙产品，其中硬酯酸钙后脱水后 的溶液主要含氯化钠，送往氨碱装置作为化盐水溶解氯化钠;硬脂酸钙水洗后的溶液，送往 上述步骤(2)中用于稀释滤液。
[0027] 需要说明的是，硬脂酸钙生产过程中的废水主要源于两个过程，（一)皂化复分解 过程，因将氢氧化钠溶液加入硬脂酸溶液后，可以看做是皂化反应和复分解反应同时进行， 因此本发明中将该过程统一称为皂化复分解过程，该过程的废水为硬脂酸钙生产过程中废 水的主要来源，其中含有大量氯化钠，但是在制备硬酯酸钙的整个工艺流程中，该大量的氯 化钠溶液没有进一步的利用价值，目前只能是直接排放；（二)硬酯酸钙的水洗过程，硬酯酸 钙结晶脱水后需要对其表面粘附的少量盐进行水洗，此过程的洗水量较少且相对干净可以 回用。即，现有技术中处理上述皂化复分解过程的废水仍亟待解决。
[0028] 本发明的技术方案可对氨碱废液中的氯化钙及废水进行充分利用。
[0029] 氯化钙的利用过程:现有的氨碱法制备纯碱的过程中会产生大量的氨碱废液，主 要含氯化钙和少量氯化钠，加入硬脂酸和氢氧化钠后，经过皂化复分解反应生成硬脂酸钙， 氢氧化钠经反应生成氯化钠，反应后的溶液变成增浓的氯化钠溶液，而氯化钠溶液是氨碱 法制纯碱的原料。
[0030] 废水的利用过程：由于钠皂胶化能大溶解度小，与硬脂酸易结合生成酸性皂，需大 量的水降低反应物料黏度，即硬脂酸钙皂化复分解过程需要在大量的水中进行;本工艺所 需的水直接来自氨碱废液，即过滤的废水可直接用于原料用水，当然，当氨碱废液中氯化钙 浓度较高时，可以用后续的硬酯酸钙水洗过程的洗水稀释。
[0031] 采用上述技术方案，本发明的有益效果在于：
[0032] 现有的氨碱废液中主要含氯化钙和氯化钠，而硬脂酸钙生产过程中需要氯化钙作 原料，且该制备过程需要大量的水;本发明以氨碱废液、硬酯酸及氢氧化钠作为原料，将氨 碱废液中的氯化钙转化为高价值产品硬脂酸钙，且经过滤的氨碱废水也在此过程中得到了 充分利用；上述过程充分实现了废液的综合利用，同时也削减了硬脂酸钙生产过程中的钙 原料成本，解决了硬脂酸钙生产过程中废液的排放问题;根据实际生产测试，1吨硬脂酸钙 产品可对应处理约2吨氨碱废液;本工艺原料来源广泛价格低廉，提供的方法操作性强、易 于实现工业化，整个工艺流程节水降耗可实现较高的综合经济效益。
【附图说明】
[0033]图1为本发明实施例提供的一种氨碱废液处理利用工艺流程图。
【具体实施方式】
[0034]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，一下结合附图及具体实施 例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发 明，并不用于限定本发明。
[0035]本发明利用氨碱废液、硬酯酸及氢氧化钠为原料制备硬酯酸钙，其中，氨碱废液中 主要含有8~10 %的氯化钙和4~6 %的氯化钠，还含有少量碳酸钙、硫酸钙、二氧化硅、氢氧 化镁、氧化铁等固体杂质，固体物合计4~5%，其余为水，本发明的氨碱废液处理利用工艺， 是将废液中的固体杂质过滤去除，滤液中的氯化钙转化为高价值产品硬脂酸钙，去除氯化 钙的含氯化钠盐水作为原料返回氨碱装置继续循环利用。
[0036] 上述的氨碱废液处理利用工艺流程图请参阅图1，从图1中可见，该工艺方法包括 下述步骤：
[0037] (1)将氨碱废液经两步过滤去除固体杂质，澄清滤液；
[0038]具体的，初步过滤过滤精度为50~150目，再次过滤的过滤精度为150~250目；优 选地，初步过滤过滤精度为80~100目，再次过滤的过滤精度为190~220目；
[0039] (2)将后续步骤(5)中硬酯酸钙的水洗液用于稀释步骤（1)所得滤液，加热后加入 硬脂酸，搅拌使硬脂酸彻底溶解；
[0040] 具体的，加热过程保持温度为50~100°C，硬酯酸溶解搅拌过程需要保持温度范围 不变，压力为常压，滤液与硬脂酸质量比为1.6~2.5;
[0041] (3)向步骤(2)所得的混合液中加入氢氧化钠溶液，发生皂化复分解反应生成硬脂 酸钙；
[0042] 具体的，所加氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为10%~25%，优选质量分数 为13%~18% ;所加氢氧化钠溶液与硬脂酸的质量比为0.5~1.3;不断搅拌发生皂化成盐 反应生成硬脂酸钙，该过程的反应温度优选为60~80°C;
[0043] (4)待步骤(3)游离酸含量<0