一种从副产混合盐中提纯氯化钠的方法与流程

本发明涉及资源再利用技术领域，具体涉及一种从副产混合盐中提纯氯化钠的方法。

背景技术：

在某些化工行业的生产过程中，反应物料进行提浓，会产生很多含有少量有机氨或铵化合物的混合盐，其主成分是氯化钠和碳酸钠，如：尿素法制取水合肼工艺时，粗肼蒸发提浓的过程中就会产生含有少量有机氨的氯化钠和一水碳酸钠混合盐。

这些混合盐中含有大量氯化钠，直接废弃浪费物料，常见的回收再利用方法是用于电解生产烧碱，电解生产烧碱的方法中，离子膜法因其纯度高、能耗低、污染低的优点被广泛应用，但这些混合盐含有以胺或铵形式的氨氮化合物，直接作为原料用于离子膜法生产烧碱时，电解过程中可能产生三氯化氮等容易引起装置爆炸的物质，同时残存的有机物对电解槽中的离子膜会产生不良影响，使得电解槽的槽电压显著上升，大幅度增加电耗，缩短离子膜的使用寿命。

目前该类混合盐中氨氮化合物的处理方法有：

(1)次氯酸钠氧化法，即将10～13％的次氯酸钠溶液与混合盐混合，将其中的氨氮化合物氧化为氮气、氯化钠和水；但次氯酸钠氧化法中有效氯的含量较低，处理过程中会带入大量水，使得混合盐晶体中部分氯化钠重新被溶解而回到液相中，造成烧碱生产中一次盐水浓度过低，难以正常使用生产烧碱，同时混合盐中的碳酸钠还需要通过盐酸处理，盐酸的加入又带入一定量的水，使得氯化钠的浓度进一步降低。

(2)双氧水氧化法，即将30％的双氧水与混合盐混合，将其中的氨氮化合物氧化成氮气和水；但双氧水氧化法的处理成本高，而且有效浓度为30％左右，一次盐水的浓度也比较低，同样难以正常生产烧碱。

(3)氯气喷射泵吸收氧化法，即将氯气与混合盐的悬浮液混合；氯气喷射泵吸收法虽然不带入水分，但氯气在喷射泵中与悬浮液接触时间太短，效果差、效率低，需要反复多次循环后才能达到要求，属于间歇式操作，并且悬浮液在罐体内，由泵抽出循环时会存在偏流现象，所以不但悬浮液内不同点处的氨氮含量存在偏差，不同批次的氨氮含量变化也较大，不适用于大规模连续化稳定生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种从副产混合盐中提纯氯化钠的方法，用于解决现有的混合盐中氨氮化合物的处理方法存在的盐水浓度低或氨氮含量变化有偏差以致难以稳定生产烧碱的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种从副产混合盐中提纯氯化钠的方法，其中，所述从副产混合盐中提纯氯化钠的方法包括以下步骤：

步骤一、蒸发系统副产出含有氯化钠和碳酸钠的混合盐浆液，对所述混合盐浆液进行一次固液分离，得到一次混合盐固相和一次混合盐液相；

步骤二、对所述一次混合盐固相进行浸溶，浸溶剂为氯化钠含量为200±10g/l的氯化钠溶液，得到浸溶液；

步骤三、所述一次混合盐固相中的碳酸钠完全溶解后，对所述浸溶液进行三次固液分离，得到氯化钠固相和一次母液；

步骤四、所述一次母液作为高速射流体、以及自气提塔排出的含有氯气的尾气抽到喷射泵中进行混合，混合后的所述一次母液再与氯气在所述气提塔内发生氯化反应，反应时间为3～12分钟，得到用于离子膜法生产烧碱的二次母液。

优选地，所述一次固液分离为离心机离心分离。

优选地，所述步骤二还包括：对所述一次混合盐固相进行淋洗，淋洗之后进行二次固液分离，得到二次混合盐固相和二次混合盐液相，对所述二次混合盐固相进行浸溶。

优选地，对所述一次混合盐固相淋洗时，淋洗剂为85～100℃的蒸汽冷凝水，淋洗时间为5～60秒钟。

优选地，所述二次固液分离为离心机离心分离。

优选地，所述一次混合盐液相和所述二次混合盐液相返回到所述蒸发系统中以循环利用。

优选地，步骤三中，所述浸溶液中氯化钠的含量≤240g/l。

优选地，所述气提塔塔内为负压-0.03～-0.07mpa。

优选地，所述氯气通入所述气提塔的摩尔数是所述一次母液中氨氮化合物的摩尔数的1.2～1.25倍。

优选地，所述二次母液中氨氮化合物的含量为5±2mg/l。

相比于现有技术，本发明提供的从副产混合盐中提纯氯化钠的方法具有以下优势：

本发明中，含有氯化钠和碳酸钠的副产混合盐通过固液分离、浸溶、再次固液分离的过程，将其中的碳酸钠完全溶解在一次母液中，提纯出氯化钠固相，然后将一次母液通过氯气气提的过程将其中的碳酸钠以及氨氮化合物除去，得到浓度符合离子膜法的生产要求的二次母液，从而将副产混合盐充分利用。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的一种优选实施方式的从副产混合盐中提纯氯化钠的方法的工艺流程图；

图2为本发明提供的另一种优选实施方式的从副产混合盐中提纯氯化钠的方法的工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

本发明提供一种从副产混合盐中提纯氯化钠的方法，用于将蒸发系统中排出的含有氯化钠和碳酸钠的副产混合盐中提纯氯化钠，应用于离子膜法生产烧碱、或者为其他以氯化钠为原料的生产装置提供合格的氯化钠原料。

如图1所示，图1为本发明提供的一种优选实施方式的从副产混合盐中提纯氯化钠的方法的工艺流程图。

所述从副产混合盐中提纯氯化钠的方法包括以下步骤：

步骤一、蒸发系统副产出含有氯化钠和碳酸钠的混合盐浆液，对所述混合盐浆液进行一次固液分离，得到一次混合盐固相和一次混合盐液相；

步骤二、对所述一次混合盐固相进行浸溶，浸溶剂为氯化钠含量为200±10g/l的氯化钠溶液，得到浸溶液；

步骤三、所述一次混合盐固相中的碳酸钠完全溶解后，对所述浸溶液进行三次固液分离，得到氯化钠固相和一次母液；

步骤四、所述一次母液作为高速射流体、以及自气提塔排出的含有氯气的尾气抽到喷射泵中进行混合，混合后的所述一次母液再与氯气在所述气提塔内发生氯化反应，反应时间为3～12分钟，得到用于离子膜法生产烧碱的二次母液。

本实施例中，含有氯化钠和碳酸钠的副产混合盐通过固液分离、浸溶、再次固液分离的过程，将其中的碳酸钠完全溶解在一次母液中，提纯出氯化钠固相，然后将一次母液通过氯气气提的过程将其中的碳酸钠以及氨氮化合物除去，得到浓度符合离子膜法的生产要求的二次母液，从而将副产混合盐充分利用。

如图2所示，图2为本发明提供的另一种优选实施方式的从副产混合盐中提纯氯化钠的方法的工艺流程图。

所述从副产混合盐中提纯氯化钠的方法包括以下步骤：

步骤一、蒸发系统副产出含有氯化钠和碳酸钠的混合盐浆液，对所述混合盐浆液进行一次固液分离，得到一次混合盐固相和一次混合盐液相，所述一次混合盐液相返回至所述蒸发系统中循环利用；

根据本发明的一个实施方式，所述一次固液分离为离心机离心分离。离心机是利用离心力，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械，分离效率高、不易堵塞，可将固相颗粒尽可能的回收利用。

步骤二、

对所述一次混合盐固相进行淋洗；

淋洗之后进行二次固液分离，得到二次混合盐固相和二次混合盐液相，所述二次混合盐液相返回到所述蒸发系统中以循环利用；

对所述二次混合盐固相进行浸溶，浸溶剂为氯化钠含量为200±10g/l的氯化钠溶液，得到浸溶液。

淋洗是对所述一次混合盐固相的表面进行喷淋洗涤，将所述一次混合盐固相中夹带的一次混合盐液相置换出来，便于提高氯化钠的纯度。

根据本发明的一个实施方式，淋洗剂为85～100℃的蒸汽冷凝水，淋洗时间为5～60秒钟。85～100℃的蒸发冷凝水作为淋洗剂，使得二次混合盐液相的温度尽可能的接近蒸发系统的温度，加之很短的淋洗时间，能够最大限度地减少二次混合盐液相的回收对蒸发系统的影响。

根据本发明的一个实施方式，所述二次固液分离为离心机离心分离，分离效率高、不易堵塞。

步骤三、所述二次混合盐固相中的碳酸钠完全溶解后，对所述浸溶液进行三次固液分离，得到氯化钠固相和一次母液，所述浸溶液中氯化钠的含量≤240g/l。

浸溶过程中，因为碳酸钠易溶，所以所述二次混合盐固相中碳酸钠会不断的溶解，根据所述二次混合盐固相中碳酸根的分析数据可以判断碳酸钠的溶解程度；而蒸发系统副产出的混合盐浆液中，以铵或胺形式存在的氨氮化合物都是随着溶液或被吸附在混合盐结晶的表面，或在盐粒粘合体之间的空隙之中，当碳酸钠全部溶解时，一部分氯化钠也得以溶解，这可以使吸附在晶体表面和晶体间隙的有机物进入溶液中，减少剩余的氯化钠晶体中氨氮化合物的含量，即通过浸溶把夹粘在所述二次混合盐固相中的氨氮化合物转入浸溶液中，当三次固液分离时，能够得到更纯净的氯化钠固相和一次母液；

由于碳酸钠溶解的同时一小部分氯化钠也会溶解，根据所述浸溶液中氯化钠的分析数据可以判断氯化钠溶解的量，控制所述浸溶液中氯化钠含量≤240g/l，此时所述浸溶液中固相只有氯化钠，既保证了碳酸钠全部溶解，又避免过多的氯化钠溶解，也便于所述一次母液采用泵输送到气提塔。

步骤四、所述一次母液作为高速射流体、以及自气提塔排出的含有氯气的尾气抽到喷射泵中进行混合，混合后的所述一次母液再与氯气在所述气提塔内发生氯化反应，反应时间为3～12分钟，得到用于离子膜法生产烧碱的二次母液。

本实施例中，以氯气为气提介质，采用气提塔作为氯化反应的主体装置。所述气提塔排出的尾气中，含有氯气、水蒸气、氮气和二氧化碳等成分，与作为高速射流体的所述一次母液抽到喷射泵中混合时，所述一次母液中浓度较高的碳酸钠会与氯气反应生成氯化钠、二氧化碳和水，消耗掉尾气中的氯气成分，消除了氯气的尾气达到排放标准，通过雾沫捕集器除沫后排空，环保经济。

需要说明的是，若初次装置开车，所述气提塔没有尾气，也需要购置一定的氯气通入所述气提塔，以便于所述抽射泵抽气。由于在反应过程中，含有一定浓度氯气的尾气会从所述气提塔中抽出，所以所述气提塔塔内呈现微负压，-0.03～-0.07mpa。

氯气由离子膜生产烧碱系统输送，纯度为≥75％，压力为0.05～0.10mpa，所述氯气通入所述气提塔的摩尔数是所述一次母液中氨氮化合物的摩尔数的1.2～1.25倍。

所述氯气从所述气提塔的塔底通入，混合后的所述一次母液从所述气提塔的塔顶通入，氯气与所述一次母液在所述气提塔中逆向流动，所述一次母液在通过所述气提塔的塔盘时形成液体薄膜，氯气与液体薄膜接触时产生相际传质、传热形成部分水分和氨氮化合物的气化，将溶解于所述一次母液中的部分以铵或胺形式存在的氨氮化合物气提至氯气中使得发生氯化反应；

同时氯气易溶于水形成次氯酸，并与溶解于水的铵或胺发生氧化反应，使以铵或胺形式存在的氨氮化合物成为氮气、水和二氧化碳，温度越高氧化性越强，同时次氯酸越不稳定会分解成为盐酸和水，新产生的盐酸立刻会与溶解在液相的碳酸钠产生中和反应生成氯化钠；从而尽可能的减少所述二次母液中氨氮化合物和碳酸钠的含量，当所述二次母液应用于离子膜生产烧碱时，产生三氯化氮等容易引起装置爆炸的物质的几率小，降低对离子膜的不良影响。

本实施例中，所述二次母液中氨氮化合物的含量为5±2mg/l，若排出所述气提塔的二次母液中氨氮化合物的含量>7mg/l时，可适度调大氯气的进塔流量。

通过上述反应，得到的所述二次母液中氯化钠含量符合离子膜法生产烧碱所需的盐水浓度要求，用于生产原料备用；若不达标所述二次母液可重新进入所述气提塔继续循环。

所述气提塔内，反应时间为3～12分钟，大大延长了所述一次母液和氯气的接触时间，反应充分、效率高，保障排出所述气提塔的二次母液中氨氮化合物的含量低，也避免了偏流现象，适用于大规模连续化稳定生产。

在本实施例中，蒸发系统的蒸汽冷凝水为热动力加热所述气提塔，塔釜温度控制在45～70℃，塔顶温度控制在30～55℃，并实现大规模连续化生产。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。