本發(fā)明涉及化工領域無機鹽制備技術領域,更具體涉及一種利用鉀堿鹽泥制備融雪劑氯化鎂及副產(chǎn)硫酸鋇的方法。
背景技術:
氫氧化鉀生產(chǎn)用原料氯化鉀溶液在電解前必須進行精制,去除氯化鉀溶液中的鈣、鎂、硫酸根等有害離子,產(chǎn)生的沉淀物與工業(yè)鹽的機械雜質(zhì)形成鹽泥。一般每生產(chǎn)1噸koh要產(chǎn)生鹽泥50-60kg。
目前國內(nèi)只有少數(shù)廠家對鹽泥進行治理,大多數(shù)鹽泥經(jīng)壓濾后堆存或填埋,占用大量土地,對環(huán)境造成很大污染。因此,解決鹽泥的處理處置問題,充分利用鹽泥中的鈣、鎂、硫酸鋇成分,消除現(xiàn)有生產(chǎn)中存在的環(huán)境隱患,最終實現(xiàn)鹽泥的資源化利用和清潔生產(chǎn),是氯堿企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)。
目前,鹽泥的資源化利用方式主要有:建筑工程方面,如建筑材料、保溫磚和人行道磚。副產(chǎn)品開發(fā)方面主要有制取七水硫酸鎂、硫酸鋇、氧化鎂和氯化鈣。但利用鹽泥制備氯化鎂并副產(chǎn)硫酸鋇目前還未有相關報道。
cn1554588a中公布了一種利用氯堿鹽泥生產(chǎn)超細硫酸鋇與碳酸鈣的工藝。該工藝路線是鹽泥漿料先經(jīng)過濾網(wǎng)過濾、干燥、煅燒,再經(jīng)鹽酸溶解、分離、洗滌、氣流粉粹等工藝過程得到超細硫酸鋇。雖然硫酸鋇產(chǎn)品的粒徑能達到微米級,但煅燒過程能耗較高,不利于工業(yè)化推廣。
cn101723432a中公布了一種從鹽泥中回收利用硫酸鋇的方法。其技術方案為:將氯堿工藝排出的懸濁液靜置澄清,沉淀用無機酸進行酸化,酸化后的沉淀經(jīng)水洗、干燥、粉碎即可得到硫酸鋇產(chǎn)品。此方法雖然簡便且投資較小,但未充分回收利用鹽泥中的鈣鎂離子,也不利于作為一種鹽泥綜合利用的方法進行推廣。
技術實現(xiàn)要素:
為解決上述現(xiàn)有技術存在的問題,本發(fā)明提供了一種利用鉀堿鹽泥制備融雪劑氯化鎂及副產(chǎn)硫酸鋇的方法,該方法工藝路線簡單、能耗低,充分回收了鹽泥中的有效組分,所得的產(chǎn)品氯化鎂及硫酸鋇都具有極高經(jīng)濟價值。
為了實現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明采用以下技術方案:
一種利用鉀堿鹽泥制備融雪劑氯化鎂及副產(chǎn)硫酸鋇的方法,包括如下步驟:
1)將鹽泥進行洗滌、壓濾后,將所得的濾餅a加水制成泥漿,其中濾餅a與水的質(zhì)量比為1.5:1-2:1;
2)將泥漿倒入反應釜中,邊攪拌邊將濃鹽酸緩慢滴加到反應釜中,控制反應體系的ph為2.5-3.5,反應40-60分鐘后,再向反應釜中加入質(zhì)量濃度為1%-3%的雙氧水溶液,繼續(xù)反應15-20分鐘,得懸濁液;
3)將懸濁液進行離心分離,將所得的濾液預熱后進行蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶,將所得的結(jié)晶物干燥,即得融雪劑氯化鎂;
4)將步驟3)離心分離所得的濾餅b充分洗滌、離心分離,再將所得的濾餅c用旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機干燥,得到副產(chǎn)物硫酸鋇。
進一步,步驟1)中,洗滌的次數(shù)為2-3次。
進一步,步驟3)中,預熱至濾液溫度為60℃-70℃。
進一步,步驟4)中,濾餅b洗滌的次數(shù)為2-3次,直至洗滌后所得的溶液的ph值為5-7。
進一步,步驟4)中,濾餅c干燥后經(jīng)分級器篩選、分級,得到粒徑不超過5um的微米級硫酸鋇。
進一步,步驟1)和步驟4)中洗滌用的水為回收的蒸汽冷凝水。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比,具有以下優(yōu)點和效果:
1、該方法工藝路線簡單,操作方便,能耗低,且設備投資小,因而制備成本低。
2、該方法能同時從鹽泥中回收兩種有效組分,同時得到氯化鎂和硫酸鋇產(chǎn)品,且氯化鎂及硫酸鋇產(chǎn)品都具有極高的經(jīng)濟價值。
3、該方法所得副產(chǎn)物硫酸鋇純度高、粒徑小,且粒徑分布集中。
4、該方法不僅為企業(yè)帶來了經(jīng)濟效益,還實現(xiàn)了廢物利用,避免環(huán)境的二次污染,保護了環(huán)境。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例1
本實施例處理的生產(chǎn)鉀堿的產(chǎn)生廢棄鹽泥的各組分含量如下表所示:
利用上述鉀堿鹽泥制備融雪劑氯化鎂及副產(chǎn)硫酸鋇的方法如下:
1)將鹽泥用回收的蒸汽冷凝水洗滌、壓濾3次,洗滌以除去其中可溶性的無機鹽雜質(zhì),將所得濾餅a按質(zhì)量比為2:1加水制成泥漿。
2)將泥漿倒入搪瓷反應釜中,邊攪拌邊將濃鹽酸緩慢滴加到反應釜中,控制反應體系的ph為3,反應60分鐘后,再向反應釜中加入質(zhì)量濃度為2%的雙氧水溶液,繼續(xù)反應15分鐘。加入雙氧水溶液充分反應以除去鹽泥中有機物等雜質(zhì),得硫酸鋇與鈣、鎂鹽的懸濁液。雙氧水的加入量根據(jù)高錳酸鉀指示實驗和高錳酸鉀滴定實驗共同確定,首先根據(jù)高錳酸鉀指示實驗確定加入雙氧水是過量的,再根據(jù)高錳酸鉀滴定實驗確定雙氧水剩余的量,用雙氧水總的量減去雙氧水剩余的量就是雙氧水加入的量。
3)將懸濁液泵入一級臥螺離心機進行液固分離,將所得的濾液預熱至65℃后泵入單效蒸發(fā)器(如閃蒸器或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器)進行蒸發(fā)濃縮,接著冷卻結(jié)晶,再經(jīng)制片機制成片狀氯化鎂,此過程氯化鎂的收率為87%,純度為71.3%。
4)將步驟3)離心分離所得的濾餅b用回收的蒸汽冷凝水洗滌,得到的漿液a泵入二級臥螺離心機進行固液分離,將所得濾餅c再次用回收的蒸汽冷凝水洗滌,得到的漿液b泵入三級臥螺離心機進行固液分離,將所得濾餅d通過無極變速螺旋送料推進器送入旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機中,潮濕的濾餅d受到干燥機內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的熱氣流及轉(zhuǎn)子拌葉機械沖剪力的影響,經(jīng)分解、互磨和干燥,物料顆粒逐漸變細、變輕,最后由干燥機頂部的分級器進行分級、篩選,將粒徑不超過5um的顆粒送出,得到微米級硫酸鋇,此過程中硫酸鋇的收率為91%,純度為95.5%。
實施例2
本實施例處理的生產(chǎn)鉀堿的產(chǎn)生廢棄鹽泥的各組分含量如下表所示:
利用上述鉀堿鹽泥制備融雪劑氯化鎂及副產(chǎn)硫酸鋇的方法如下:
1)將鹽泥用回收的蒸汽冷凝水洗滌、壓濾2次,洗滌以除去其中可溶性的無機鹽雜質(zhì),將所得濾餅a按質(zhì)量配比為1.5:1加水制成泥漿。
2)將泥漿倒入搪瓷反應釜中,邊攪拌邊將濃鹽酸緩慢滴加到反應釜中,控制反應體系的ph為3,反應50分鐘后,再向反應釜中加入質(zhì)量濃度為3%的雙氧水溶液,繼續(xù)反應20分鐘,加入雙氧水溶液充分反應以除去鹽泥中有機物等雜質(zhì),得硫酸鋇與鈣、鎂鹽的懸濁液。雙氧水的加入量同實施例1的方法進行確定。
3)將懸濁液泵入一級臥螺離心機進行液固分離,將所得的濾液預熱至60℃后泵入單效蒸發(fā)器(如閃蒸器或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器)進行蒸發(fā)濃縮,接著冷卻結(jié)晶,再經(jīng)制片機制成片狀氯化鎂,此過程中氯化鎂的收率為83%,純度為72%。
4)將步驟3)離心分離所得的濾餅b用回收的蒸汽冷凝水洗滌,得到的漿液a泵入二級臥螺離心機進行固液分離,將所得濾餅c再次用回收的蒸汽冷凝水洗滌,得到的漿液b泵入三級臥螺離心機進行固液分離,最后將所得濾餅d通過無極變速螺旋送料推進器送入旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機中,潮濕的濾餅d受到干燥機內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的熱氣流及轉(zhuǎn)子拌葉機械沖剪力的影響,經(jīng)分解、互磨和干燥,物料顆粒逐漸變細、變輕,最后由干燥機頂部的分級器進行分級、篩選,將粒徑不超過5um的顆粒送出,得到微米級硫酸鋇,此過程中硫酸鋇的收率為86%,純度為93%。