一种利用化工废盐制备熔剂的方法与流程

文档序号:18665447发布日期:2019-09-13 20:03阅读:296来源:国知局

本发明属于化工固废处理处置的环保领域,具体涉及一种利用化工废盐制备熔剂的方法。



背景技术:

在化工生产中会产生大量的含有有机物的无机盐类,该无机杂盐属于危险废弃物,不能直接用作工业原料。目前处理此类盐的常用方法为有两种,一种是将无机杂盐高温煅烧分解和氧化盐中的有机物,直接得到符合工业用盐标准的无机盐;另一种是用水溶解无机盐,除去有机物及不溶物,精制结晶得到无机盐。本发明用化工废盐为原料生产熔剂,减少了回收工序,降低了生产成本;实现了危险废物的资源化利用,符合绿色环保的发展理念。

中国专利公开号cn106424078的文献,公开了《一种含有有机物的盐的精制方法》,对含有有机物的盐先进行桨叶式搅拌预热,再经过回转炉高温裂解或耙式炉高温裂解,使盐中的有机物裂解、炭化,高温裂解后的盐用水溶解、过滤后得到透明的盐水,所述的透明的盐水再经蒸发结晶得到去除有机物的盐。该方法同时提出采用臭氧氧化、活性炭吸附等方式进行精制。该方法去除了盐中含有的有机物,没有提出去除磷酸根的方法,也没有提出精制后盐的质量要求,也没有提出利用精制后盐生产产品的综合利用方法。

中国专利公开号cn107140703的文献,公开了《一种高有机物杂盐脱除有机物回收无机盐的方法》,所述高有机物杂盐脱除有机物回收无机盐的方法包括:步骤1:高有机物杂盐废水进入蒸发器常压或减压蒸发至无机盐质量百分比为20%-25%,或者蒸发结晶得到无机盐及少量母液;步骤2:将步骤1中浓缩液或者母液制成具有一定形状的固体;步骤3:将步骤2中固体放入干馏炉,300-700℃处理30-300min;步骤4:将干馏后固体加水,搅拌,经液固分离后,去除不溶性固体,得到盐溶液;步骤5:将步骤4中的盐溶液进行结晶,得到无机盐。该方法去除了盐中含有的有机物,没有提出去除磷酸根的方法,也没有提出精制后盐的质量要求,也没有提出利用精制后盐生产产品的综合利用方法。

中国专利公开号cn107128951的文献,公开了《一种除去无机盐中有机物的方法》,包括:1)在低于盐熔点的温度下,将含有有机物杂质的固态盐裂解,并将裂解后的热固态盐加入到熔盐炉中;2)通过加热使热固态盐熔化成液态盐,液态盐流经若干个置于高温热气中的容器,高温热气与容器中的液态盐的液面直接接触,通过液态盐的液面和容器壁对液态盐进行加热,裂解或氧化掉液态盐中的有机物,然后从出料口排出。该方法主要是去除盐中含有的有机物,不能有效去除无机盐杂质,不适合无机混合盐的精制。该方法没有提出精制后盐的质量要求,也没有提出利用精制后盐进一步生产产品的综合利用方法。



技术实现要素:

针对以上现有技术的问题,本发明所要解决的技术问题是提供一种利用化工废盐制备熔剂的方法,即达到无机杂盐的无害化处理,又能达到废物的资源化利用。利用高温处置等工艺去除废盐中的碳、氮、氧、磷无机杂质,确保熔剂产品的质量;根据熔剂产品的不同成分、废盐中的各种无机盐组份,合理制定精制工艺,降低了回收难度和回收成本。本发明利用废盐生产熔剂产品,解决了废盐的综合利用难的出路问题。

为了解决上述问题,本发明的技术方案是:

一种利用化工废盐制备熔剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)通过高温处置方式,去除有机物和易分解无机化合物;

(2)溶解后去除不溶物等有害成分,冷却结晶或浓缩得到除杂废盐;

(3)调节除杂废盐成分,得到熔剂的前驱体;

(4)将前驱体直接干燥或者高温熔融得到熔剂产品。

进一步的,所述废盐为呈固体形态的废盐或液体形态的含盐废液。

进一步的,步骤(1)和步骤(4)在高温条件下,去除废盐中的碳元素和氮元素。

进一步的,所述步骤(1)和步骤(4)中所述的高温为500-1500℃。

进一步的,步骤(3)中所述除杂废盐,来源为单个工厂废弃物经处理得到,或者为多个工厂废盐分别经步骤(2)处理,并且配置多个工厂经处理废盐按照预设比例混合得到。

进一步的,所述步骤(4)中熔剂产品成分包括氯化物,所述氯化物为氯化钠、氯化钾和氯化镁中的一种或两种以上混合物;氯的质量分数为30-70%,所述熔剂产品中杂质成分磷的质量分数≤2%、碳的质量分数≤2%、氮的质量分数≤2%。

进一步,步骤(2)废盐溶解后,加入沉淀剂形成磷酸盐沉淀物,分离析出的固体。

进一步的,所述磷酸根沉淀剂为水溶性的镁盐、钙盐、钡盐、铝盐中的一种或两种以上混合物。

进一步的,所述磷酸根沉淀剂为氯化钙、氯化镁、氯化铝和氯化钡中的一种或两种以上混合物。

进一步,步骤(3)将不同种类的除杂废盐按比例混合,调节各组分比例。

进一步,步骤(3)加入无机盐调节各组分比例,无机盐包括氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氯化钡、氟化钠、氟化钾、氟化镁或氟化钙中的一种或两种以上混合物。

进一步,所述步骤(3)加入冶金助剂调节各组分比例,冶金助剂包括氟硅酸盐、氟铝酸盐、铝酸盐、氟化物、硼酸盐和氟硼酸盐中的一种或两种以上混合物。

本发明的有益效果:

1、因废盐来源广泛、成分复杂,回收后的产品存在微量杂质成分不确定问题,二次利用过程隐患较大;同时由于商品价值低,导致下游生产企业综合利用积极性不大。除了少量有害成分,废盐中含有微量杂质对熔剂产品影响不大,本发明解决了部分废盐处置和资源综合利用问题,有非常好的环境效益和经济效益。

2、工艺合理,利用高温处置等工艺去除废盐中的碳、氮、氧、磷等有害杂质后,即可作为原料使用。

3、化工废盐以混合盐为主,成分复杂,精制难度大,回收生产成本很高;本发明充分利用熔剂由多种无机盐组成的特点,能以混合废盐为原料进行生产精制混合盐,降低了精制难度,降低了成本。

具体实施方式

为了能够更清楚的理解本发明,下面结合实施例对本发明作进一步详细说明;以下实施列并非是对本发明作其他形式的限制。

实施列1

取某化工企业废盐,检测其成分为氯化钠41.75%、磷酸钠14.62%、苯酚钠7.82%,有机物2.73%、水32.64%和微量其他杂质。针对该废盐氯化钠含量高、存在有机物、磷酸根有害杂质特点,可采用高温熔融,溶解去除不溶物,用氯化镁去除磷酸根,滤液蒸干后加入无机盐氯化钾调节组份,经干燥后得到产品。

取上述无机废盐100克放入熔盐炉内,缓慢升温至500℃,经过干燥、预热后,再升温至1200℃熔融除去有机物和部分不熔残渣,冷却降温,加水溶解,过滤除去不溶物。加入含16克氯化镁的水溶液,搅拌使沉淀完全,过滤除去沉淀。将溶液蒸发至干,向其中加入68克氯化钾,混合均匀,干燥后冷却至室温,得到熔剂产品。产品经检测钾含量27.44%、钠18.59%、氯53.52%、镁0.28%、碳0.08%、氮0.01%、磷酸根0.03%、微量其他杂质,以上均为质量百分数。

实施列2

取某化工企业废盐,检测其成分为氯化钠38.42%、氯化钾18.36%、碳酸氢钠7.52%、碳酸钠1.08%、苯甲酸钠3.84%、2-氨基吡啶1.46%、其他有机物1.73%、水27.16%和微量其他杂质。针对该废盐的氯化钠含量高、存在有机物、碳酸盐有害杂质特点,可采用高温熔融、水溶解过滤去除不溶物,用盐酸调滤液至ph7-8,蒸干后加入无机盐氯化钾调节组份,经干燥后得到产品。

取上述无机废盐100克放入熔盐炉内,缓慢升温至600℃,经过干燥、预热后,再升温至1300℃熔融除去有机物和部分不熔残渣,冷却降温,加水溶解,过滤除去不溶物。将溶液用盐酸调ph7.6,蒸发至干,向其中加入30克氯化钾,混合均匀,干燥后冷却至室温,得到熔剂产品。产品经检测钾含量27.28%、钠18.76%、氯53.63%、碳0.15%、氮0.03%、磷0.01%、微量其他杂质,以上均为质量百分数。

实施列3

取某化工企业废盐,检测其成分为氯化钾54.82%、乙醇8.38%、三乙胺3.49%、水32.75%和微量其他杂质。针对该废盐的氯化钠含量高、存在低沸点有机物有害杂质特点,可采用高温挥发后过滤去除不溶物,蒸干后加入无机盐氯化镁、氯化钠、氯化钡调节组份,经干燥后得到产品。

取上述无机废盐100克放入熔盐炉内,缓慢升温至500℃,除去水分和有机物,冷却降温,加水溶解,过滤除去不溶物。蒸发至干,向其中加入80克氯化镁、12克氯化钠和23克氯化钡,混合均匀,干燥后得到熔剂产品。产品经检测钾含量16.91%、镁11.89%、钡8.91%、钠2.78%、氯59.40%、碳0.04%、氮0.02%、磷0.01%和微量其他杂质,以上均为质量百分数。

实施列4

取某化工企业废盐,检测其成分为氯化钠44.22%、氟化钠5.24%、乙酸钠13.84%、二甲苯2.58%、甲基肼1.27%、其他有机物1.03%、水31.16%和微量其他杂质。针对该废盐的氯化钠含量高、存在有机物有害杂质特点,可采用高温熔融后过滤去除不溶物,用盐酸调滤液至ph7-8,蒸干后加入无机盐氯化钾、氟化钾、氟铝酸钠调节组份,经高温熔融后得到产品。

取上述无机废盐100克放入熔盐炉内,缓慢升温至800℃,经过干燥、预热后,再升温至1500℃熔融除去有机物和部分不熔残渣,冷却降温,加水溶解,过滤除去不溶物。将溶液用盐酸调ph7.3,蒸发至干,向其中加入40克氯化钾、20克氟铝酸钠和15克氟化钾,混合均匀,高温熔融后冷却至室温,破碎后得到熔剂产品。产品经检测钾含量23.01%、钠22.76%、氯38.39%、氟13.44%、铝1.91%、碳0.24%、氮0.03%、磷0.01%和微量其他杂质,以上均为质量百分数。

实施列5

取某化工企业高盐废液,检测其成分为氯化钠15.27%、氯化钾3.16%、碳酸氢钠1.83%、碳酸钠0.24%、苯甲酸钠0.53%、2-氨基吡啶0.38%、其他有机物1.73%和微量其他杂质。针对该含盐废液的氯化钠含量高、存在有机物、碳酸盐有害杂质特点,通过蒸干后高温熔融后过滤去除不溶物,用盐酸调滤液至ph7-8,蒸干后加入无机盐氯化钾调节组份,经干燥后得到产品。

取上述无机废盐水溶液300克,过滤除去不溶杂质,在115℃蒸发干,放入熔盐炉内,缓慢升温至600℃,经过干燥、预热后,再升温至1300℃熔融除去有机物和部分不熔残渣,冷却降温,加水溶解,过滤除去不溶物;余热综合利用。将溶液用盐酸调ph7.8,蒸发至干,向其中加入50克氯化钾,混合均匀,干燥后冷却至室温,得到熔剂产品。产品经检测钾含量28.35%、钠17.94%、氯53.35%、碳0.12%、氮0.02%、磷0.01%和微量其他杂质,以上均为质量百分数。

实施列6

取某化工企业废盐,检测其成分为氯化钠30.46%、氯化亚铁3.08%、三氯化铬0.68%、氯化锌0.25%、氢氧化铁20.71%、氢氧化铬1.69%、水32.95%、粘状有机物9.86%和微量其他杂质。针对该废盐的氯化钠含量高、存在有机物和重金属有害杂质特点,可采用高温熔融后过滤去除有机物和重金属氧化物,蒸干后加入无机盐氯化钾调节组份,经干燥后得到产品。

取上述无机废盐100克放入熔盐炉内,缓慢升温至500℃,经过干燥、预热后,再升温至1300℃熔融除去有机物和部分不熔残渣,冷却降温,加水溶解,过滤除去不溶的重金属氧化物。滤液蒸发至干,向其中加入35克氯化钾,混合均匀,干燥后得到熔剂产品。产品经检测钾含量27.82%、钠18.18%、氯53.20%、锌0.03%、铁0.02%、铬0.01%、碳0.21%、氮0.02%、磷0.01%和微量其他杂质,以上均为质量百分数。

实施列7

取某化工企业废盐,检测其成分为氯化钾40.56%、醋酸钾10.38%、地塞米松中间体1.46%、其他有机物11.67%、水35.26%和微量其他杂质。针对该废盐的氯化钾含量高、存在有机物有害杂质特点,可采用高温熔融、水溶解过滤去除不溶物,用盐酸调滤液至ph7-8,蒸干后加入其他化工无机废盐制备的氯化钠调节组份,经干燥后得到产品。

取上述无机废盐100克放入熔盐炉内,缓慢升温至500℃,经过干燥、预热后,再升温至1400℃熔融除去有机物和部分不熔残渣,冷却降温,加水溶解,过滤除去不溶物。将溶液用盐酸调ph7.5,蒸发至干,得到固体备用。产品经检测钾含量52.13%、氯47.26%、碳0.28%、氮0.02%、磷0.04%、微量其他杂质。

取实施列2的无机废盐160克放入熔盐炉内,缓慢升温至500℃,经过干燥、预热后,再升温至1400℃熔融除去有机物和部分不熔残渣,冷却降温,加水溶解,过滤除去不溶物。将溶液用盐酸调ph7.5,蒸发至干,加入上述备用固体,混合均匀,干燥后冷却至室温,得到熔剂产品。产品经检测钾含量27.21%、钠18.61%、氯53.40%、碳0.34%、氮0.03%、磷0.02%、微量其他杂质,以上均为质量百分数。

实施列8

(1)取某化工企业废盐,检测其成分为氯化钾40.56%、醋酸钾10.38%、地塞米松中间体1.46%、其他有机物11.67%、水35.26%和微量其他杂质。针对该废盐的氯化钾含量高、存在有机物有害杂质特点,可采用高温熔融、水溶解过滤去除不溶物,用盐酸调滤液至ph7-8,蒸干后备用。

取上述无机废盐200克放入熔盐炉内,缓慢升温至500℃,经过干燥、预热后,再升温至1300℃熔融除去有机物和部分不熔残渣,冷却降温,加水溶解,过滤除去不溶物。将溶液用盐酸调ph7.5,蒸发至干,得无机盐固体备用。产品经检测钾含量52.13%、氯47.26%、碳0.36%、氮0.02%、磷0.04%、微量其他杂质。

(2)取实施列1的无机废盐200克放入熔盐炉内,缓慢升温至500℃,经过干燥、预热后,再升温至1300℃熔融除去有机物和部分不熔残渣,冷却降温,加水溶解,过滤除去不溶物。加入含32克氯化镁的水溶液,搅拌使沉淀完全,过滤除去沉淀。将溶液蒸发至干,得无机盐固体备用。产品经检测钠含量39.26%、氯60.47%、碳0.20%、氮0.02%、磷0.01%、微量其他杂质。

(3)取上述(1)备用固体50克与(2)备用固体55克,混合均匀,干燥后冷却至室温,得到熔剂产品。产品经检测钾含量27.35%、钠18.73%、氯53.46%、碳0.28%、氮0.02%、磷0.02%、微量其他杂质,以上均为质量百分数。

实施列9

(1)取某化工企业废盐,检测其成分为氯化钾40.56%、醋酸钾10.38%、地塞米松中间体1.46%、其他有机物11.67%、水35.26%和微量其他杂质。针对该废盐的氯化钾含量高、存在有机物有害杂质特点,可采用高温熔融、水溶解过滤去除不溶物,用盐酸调滤液至ph7-8,蒸干后备用。

取上述无机废盐200克放入熔盐炉内,缓慢升温至500℃,经过干燥、预热后,再升温至1300℃熔融除去有机物和部分不熔残渣,冷却降温,加水溶解,过滤除去不溶物。将溶液用盐酸调ph7.5,蒸发至干,得到备用固体(一)。产品经检测钾含量52.13%、氯47.26%、碳0.36%、氮0.02%、磷0.04%、微量其他杂质。

(2)取实施列1的无机废盐200克放入熔盐炉内,缓慢升温至500℃,经过干燥、预热后,再升温至1300℃熔融除去有机物和部分不熔残渣,冷却降温,加水溶解,过滤除去不溶物。加入含32克氯化镁的水溶液,搅拌使沉淀完全,过滤除去沉淀。将溶液蒸发至干,得到备用固体(二)。产品经检测钠含量39.26%、氯60.47%、碳0.20%、氮0.02%、磷0.01%、微量其他杂质。

(3)取上述备用固体(一)40克、备用固体(二)40克、氯化钾10克和氟铝酸钠20克,混合均匀,干燥后冷却至室温,得到熔剂产品。产品经检测钾含量23.73%、钠20.25%、氯43.49%、铝2.35%、氟9.87%、碳0.22%、氮0.02%、磷0.01%、微量其他杂质,以上均为质量百分数。

通过实施列7、8、9可以看出,把不同化工企业的无机废盐经过处理后得到的备用固体进行搭配混合,再加入无机盐或冶金助剂调节各组分的比例,最后处理后得到熔剂产品,上述方案解决了化工厂废料的综合处理问题,对于化工区存在多种工厂的情况下,实现了在同一流程中回收多家化工废盐的目的,现有技术中仅针对某一家化工废盐进行回收利用,没有考虑在化工区可能存在的多种废盐综合回收的方案,本申请具有独创性的实施价值,大大降低了生产成本。当然实施例中所列举的两个工厂的废盐处理后得到备用固体然后混合也仅是一个列举,实施过程中可以利用多家化工厂废盐分别处理后得到备用固体再进行混合,然后添加无机盐或者冶金助剂进行含量调整,最终实现多家化工厂废盐的综合回收,在此不一一列举。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领技术领域的技术人员在本发明公开的技术方案基础上,对本发明技术方案进行显而易见的变化或替换,都应落在本发明的保护范围之内。

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