本發(fā)明屬于化工分離領(lǐng)域，涉及一種雙膜法精制液體鹽零排放生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

鹽是我們生活中不可或缺的必需品，同時也是工業(yè)生產(chǎn)中的重要元素。以鹽為主要原料的氯堿和純堿產(chǎn)業(yè)，為經(jīng)濟社會發(fā)展提供了最基本的原材料，直接關(guān)系到國計民生，被稱為“工業(yè)之母”。 鹽被廣泛地應(yīng)用在了生產(chǎn)的各個方面，如農(nóng)業(yè)、化工、紡織、印染、造紙、玻璃、染料、冶金、醫(yī)藥、軍工、環(huán)保、建材、日常生活等領(lǐng)域，對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展起著十分重要的作用。

傳統(tǒng)的工業(yè)用鹽是經(jīng)過海水蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶、分離得到的固體鹽顆粒，但對工業(yè)過程而言，液體鹽使用比固體鹽有更大的優(yōu)勢，是工業(yè)用鹽的未來。在目前氯堿工業(yè)中，首先要將固體鹽顆粒溶入水，去除近10%的雜質(zhì)，得到純凈的鹽水，然后才能用于氯堿或純堿生產(chǎn)。與固體鹽相比，液體鹽具有很多優(yōu)點，如運輸方便、生產(chǎn)工序簡化、成本低、節(jié)約能源、節(jié)省投資等。目前，發(fā)達國家工業(yè)用鹽主要以液體鹽為主。據(jù)統(tǒng)計，液體鹽在工業(yè)用鹽總量中所占的比例，美國、法國、英國分別為63%、72%和60%，而美國化工用鹽則幾乎全部使用液體鹽，達到97%。固體鹽法路線是將井鹽水完全蒸發(fā)結(jié)晶得到固體鹽后，溶解除雜制備精制鹽水；液體鹽法則直接采用井鹽水進行除雜得到精制鹽水，淡鹽水濃縮也采用蒸發(fā)技術(shù)，但只需要將含鹽200g/l的淡鹽水蒸發(fā)到305g/l左右，其能耗遠低于固體鹽法蒸發(fā)結(jié)晶所需要的能耗。

液體鹽制備和利用技術(shù)在國內(nèi)研究和實施較少。中國專利“一種基于鹵水制備食用液體鹽的裝置”（CN201310239663.4）公開了一種用于從鹵水過濾分離液體鹽的裝置，主要包括多級過濾器，陽離子交換器和陰離子交換器等裝置。中國專利“一種濃海水提鉀聯(lián)產(chǎn)液體鹽的方法”（CN201210543219.7）公開了一種濃海水提鉀聯(lián)產(chǎn)液體鹽的方法，提高濃海水的綜合利用率，降低提鉀生產(chǎn)成本。

綜上，目前傳統(tǒng)的制鹽技術(shù)過程中存在廢水和鹽泥等廢棄物排放問題，隨著環(huán)境要求的提高，廢棄物排放和處理的問題越來越突出。膜技術(shù)是一種高效分離技術(shù)，將其用于液體鹽的制備并實現(xiàn)過程的零排放，具有重要的環(huán)境和經(jīng)濟效益。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對傳統(tǒng)制鹽技術(shù)的不足，提出了一種雙膜法精制液體鹽零排放生產(chǎn)新工藝，實現(xiàn)了無固體廢棄物排放的制鹽清潔生產(chǎn)，而且降低了能耗。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種雙膜法精制液體鹽零排放生產(chǎn)工藝，其具體步驟如下：

（1）首先用水溶解礦鹽得到溶解鹵水，再將鹵水泵入到反應(yīng)池，加藥除鈣鎂離子；然后在線采用陶瓷膜超濾去除體系中的懸浮顆粒，陶瓷膜超濾滲透液進入納濾單元；陶瓷膜超濾濃縮液進入脫水單元得到固體鹽泥，濾液返回到陶瓷膜超濾單元；

（2）在步驟（1）所得的固體鹽泥中加入有機增效改性劑進行反應(yīng)，制備得到脫硫劑；

（3）納濾單元滲透液為雜質(zhì)含量很低的氯化鈉溶液，通過調(diào)配得到液體鹽產(chǎn)品；納濾濃縮液進入機械壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)結(jié)晶得到工業(yè)硫酸鈉產(chǎn)品，蒸發(fā)冷凝水返回步驟（1）過程用作礦鹽溶解水。

如上所述的工藝，加藥沉淀除鈣鎂離子過程采用的藥劑為堿溶液，優(yōu)選碳酸鹽或氫氧化物，優(yōu)選碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀。藥劑加入量為體系總質(zhì)量的0.01%~2%；同時優(yōu)選加入體系總質(zhì)量0.01%~1%的成核劑，成核劑為固體粉末，優(yōu)選碳酸鈣或硫酸鈣。

如上所述的工藝，陶瓷膜超濾，操作壓力為0.1~0.3MPa，膜孔徑為0.03~1μm。

如上所述的工藝，納濾處理過程操作壓力為0.4~0.8MPa；納濾膜選用帶負電的膜。

如上所述的工藝，脫水單元為將固體漿料進行泥水分離的裝置，優(yōu)選真空過濾機，操作壓力為1~80kPa（絕對壓力），真空過濾機分離材料優(yōu)選金屬多孔板或多孔網(wǎng)狀板材料，多孔板孔徑為0.1~5mm。

如上所述的工藝，在固體鹽泥中加入的有機增效改性劑為多元酸，優(yōu)選檸檬酸、己二酸、鄰苯二甲酸、偏硅酸或它們的混合物，添加量為固體鹽泥質(zhì)量的1%~15%，反應(yīng)時間20min~120min。

如上所述的工藝，納濾濃縮液進行機械壓縮蒸發(fā)單元，蒸發(fā)溫度為80~150℃。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明采用陶瓷膜和納濾膜雙膜法進行鹽水精制，將除鈣鎂離子、除硫酸鹽與膜分離進行高度集成，不但降低了能耗，提高了產(chǎn)能品質(zhì)，而且將原來需要第三方處理的固體廢棄物鹽泥通過改性活化，變廢為寶，用作脫硫劑，實現(xiàn)了資源的再利用。硫酸鹽得到納濾分離凈化，變成了工業(yè)硫酸鈉產(chǎn)品。本技術(shù)具有很好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。

附圖說明

圖1是雙膜法精制液體鹽零排放生產(chǎn)工藝流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的實施方式。下列實施例僅用于說明本發(fā)明，但并不用來限定本發(fā)明的實施范圍。

實施例1

用水溶解礦鹽得到溶解鹵水，鹵水溶液用泵抽送至反應(yīng)池，加入體系總質(zhì)量0.01%的碳酸鈉，同時加入總質(zhì)量0.01%的成核劑碳酸鈣；反應(yīng)0.2h后泵入陶瓷膜超濾單元，操作壓力為0.1MPa，膜孔徑為1μm。陶瓷膜超濾滲透液進入納濾單元；陶瓷膜超濾濃縮液進入真空過濾機脫水得到固體鹽泥，操作壓力為80kPa（絕對壓力），過濾機分離材料選用多孔板，多孔板孔徑為0.1mm。濾液返回到陶瓷膜超濾單元。

鹽泥中加入質(zhì)量比1%的檸檬酸進行反應(yīng)，反應(yīng)時間20min，制備得到脫硫劑。

納濾處理過程操作壓力為0.4MPa，選用GE公司的DK型納濾膜。納濾滲透液為雜質(zhì)含量很低的氯化鈉溶液，氯化鈉鹽濃度為25%，作為液體鹽產(chǎn)品；納濾濃縮液進入機械壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)溫度為80℃，蒸發(fā)結(jié)晶得到工業(yè)硫酸鈉產(chǎn)品，蒸發(fā)冷凝水返回前段工藝用作礦鹽溶解水。

整個過程中無固液氣廢物排放，實現(xiàn)了液體鹽的清潔生產(chǎn)。

實施例2

用水溶解礦鹽得到溶解鹵水，鹵水溶液用泵抽送至反應(yīng)池，加入體系總質(zhì)量2%的碳酸鉀，同時加入總質(zhì)量1%的成核劑硫酸鈣；反應(yīng)3h后泵入陶瓷膜超濾單元，操作壓力為0.3MPa，膜孔徑為0.03μm。陶瓷膜超濾滲透液進入納濾單元；陶瓷膜超濾濃縮液進入真空過濾機脫水得到固體鹽泥，操作壓力為1kPa（絕對壓力），過濾機分離材料采用金屬多孔網(wǎng)狀板材料，多孔板孔徑為0.1mm。濾液返回到陶瓷膜超濾單元。

鹽泥中加入質(zhì)量比15%的己二酸和偏硅酸混合物（摩爾比1:1）進行反應(yīng)，反應(yīng)時間120min，制備得到脫硫劑。

納濾處理過程操作壓力為0.8MPa，選用GE公司的DL型納濾膜。納濾滲透液為雜質(zhì)含量很低的氯化鈉溶液，氯化鈉鹽濃度為25%，作為液體鹽產(chǎn)品；納濾濃縮液進入機械壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)溫度為150℃，蒸發(fā)結(jié)晶得到工業(yè)硫酸鈉產(chǎn)品，蒸發(fā)冷凝水返回前段工藝用作礦鹽溶解水。

整個過程中無固液氣廢物排放，實現(xiàn)了液體鹽的清潔生產(chǎn)。

實施例3

用水溶解礦鹽得到溶解鹵水，鹵水溶液用泵抽送至反應(yīng)池，加入體系總質(zhì)量1.5%的氫氧化鈉，同時加入總質(zhì)量0.5%的成核劑碳酸鈣；反應(yīng)1.5h后泵入陶瓷膜超濾單元，操作壓力為0.2MPa，膜孔徑為0.2μm。陶瓷膜超濾滲透液進入納濾單元；陶瓷膜超濾濃縮液進入真空過濾機脫水得到固體鹽泥，操作壓力為40kPa（絕對壓力），過濾機分離材料為金屬多孔板，多孔板孔徑為0.2mm。濾液返回到陶瓷膜超濾單元。

鹽泥中加入質(zhì)量比10%的鄰苯二甲酸進行反應(yīng)，反應(yīng)時間80min，制備得到脫硫劑。

納濾處理過程操作壓力為0.6MPa，選用時代沃頓的VNF1型納濾膜。納濾滲透液為雜質(zhì)含量很低的氯化鈉溶液，氯化鈉鹽濃度為19.5%，作為液體鹽產(chǎn)品；納濾濃縮液進入機械壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)溫度為110℃，蒸發(fā)結(jié)晶得到工業(yè)硫酸鈉產(chǎn)品，蒸發(fā)冷凝水返回前段工藝用作礦鹽溶解水。

整個過程中無固液氣廢物排放，實現(xiàn)了液體鹽的清潔生產(chǎn)。

實施例4

用水溶解礦鹽得到溶解鹵水，鹵水溶液用泵抽送至反應(yīng)池，加入體系總質(zhì)量0.5%的氫氧化鉀，同時加入總質(zhì)量0.05%的成核劑碳酸鈣；反應(yīng)1h后泵入陶瓷膜超濾單元，操作壓力為0.15MPa，膜孔徑為0.05μm。陶瓷膜超濾滲透液進入納濾單元；陶瓷膜超濾濃縮液進入真空過濾機脫水得到固體鹽泥，操作壓力為65kPa（絕對壓力），過濾機分離材料采用多孔網(wǎng)狀板材料，孔徑為0.5mm。濾液返回到陶瓷膜超濾單元。

鹽泥中加入質(zhì)量比12%的鄰苯二甲酸和偏硅酸的混合物（摩爾比1:1）進行反應(yīng)，反應(yīng)時間90min，制備得到脫硫劑。

納濾處理過程操作壓力為0.5MPa，選用陶氏NF270型納濾膜。納濾滲透液為雜質(zhì)含量很低的氯化鈉溶液，氯化鈉鹽濃度為22%，作為液體鹽產(chǎn)品；納濾濃縮液進入機械壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)，蒸發(fā)溫度為115℃，蒸發(fā)結(jié)晶得到工業(yè)硫酸鈉產(chǎn)品，蒸發(fā)冷凝水返回前段工藝用作礦鹽溶解水。

整個過程中無固液氣廢物排放，實現(xiàn)了液體鹽的清潔生產(chǎn)。