熔鹽氯化渣資源化處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鹽氯化渣資源化處理方法，它是利用熔鹽氯化尾氣凈化所產(chǎn)生的強氧化性、堿性廢鹽水或氯堿化工尾氣吸收廢液來處理熔鹽氯化渣的浸出液，從而回收NaCl、結晶氯化鎂、鐵錳渣，實現(xiàn)熔鹽氯化渣低成本資源化處理。本發(fā)明以廢治廢，不僅解決了熔鹽氯化渣的污染問題，還回收利用了熔鹽渣中的NaCl、MgCl2及鐵錳原料，具有良好的經(jīng)濟效益，對消除鈦渣熔鹽氯化制取TiCl4技術應用發(fā)展瓶頸意義重大，可廣泛應用于國內外熔鹽氯化—鎂熱電解海綿鈦企業(yè)和熔鹽氯化海綿鈦企業(yè)中，推廣前景廣闊。
【專利說明】
熔鹽氯化渣資源化處理方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明的實施方式涉及四氯化鈦生產(chǎn)技術領域及環(huán)保技術領域，更具體地，本發(fā) 明的實施方式涉及一種熔鹽氯化渣資源化處理方法，是鈦渣熔鹽氯化生產(chǎn)四氯化鈦過程中 產(chǎn)生的熔鹽氯化渣低成本、資源化處理的一種工藝，為熔鹽氯化法生產(chǎn)四氯化鈦工藝的清 潔化提供了一種技術方案。
【背景技術】
[0002] 熔鹽氯化、沸騰氯化是四氯化鈦的兩大生產(chǎn)方法，熔鹽氯化所生產(chǎn)的四氯化鈦占 全球四氯化鈦年產(chǎn)量的40%。沸騰氯化對鈦渣原料質量要求高(Ca+Mg<l .0% )，污染小，而 熔鹽氯化對原料要求低(也適合鈣鎂高的鈦渣原料），但污染重，生產(chǎn)過程中所排放的熔鹽 氯化渣等污染物國內外尚無經(jīng)濟有效的處理技術，均以石灰拌和后荒原堆置(國外)或專業(yè) 渣場填埋(國內）的方式處理，環(huán)境危害大，資源浪費嚴重，已成為熔鹽氯化法應用發(fā)展的限 制瓶頸。
[0003] 王祥等開展了熔鹽渣破碎、溶浸、過濾、濾液堿化沉淀高價金屬離子、粗鹽水納濾 凈化制取離子膜燒堿用鹽水的技術研究；CN101381091A介紹了將熔鹽氯化渣破碎、溶浸后 過濾，濾餅填埋，濾液用石灰乳、NaK〇 3處理制取NaCl并回用、濾餅填埋的處理工藝； CN101343070A介紹了將熔鹽氯化渣破碎、溶浸后過濾，濾餅填埋，濾餅用NaOH處理制取離子 膜燒堿原料一 NaCl溶液、濾餅填埋的方法;曹大力等(CN103011203B)介紹了將熔鹽氯化渣 破碎、溶浸后過濾，濾餅填埋，濾液用堿(NaOH、Ca (OH) 2、EDTA、還原劑保險粉)沉淀去除鐵、 錳、Cr離子，沉渣凈化作為冶煉錳鐵原料，清液用NaOH沉淀去除Ca、Mg制取NaCl鹽水，含鈣鎂 渣通C0 2處理后的濾液用氨水制取阻燃劑Mg(0H)2的方法;攀鋼研究院提出了將熔鹽氯化渣 溶解后重結晶制取再生熔鹽氯化渣用于生產(chǎn)金紅石型二氧化鈦的方法;貴州鋁鎂設計研究 院則開發(fā)了將熔鹽氯化渣破磨后與收塵渣制漿、在空氣與水蒸汽的條件下煅燒、制取鹽酸 和煅燒料、煅燒料破碎堿中和后利用的方法。
[0004] 前三種方法，物料消耗大，處理成本高昂，迄今未有中試和產(chǎn)業(yè)化應用的報道，第 四種未見中試和產(chǎn)業(yè)化應用的報道，第五種方法所制取的燒結料堿金屬含量高，難以利用， 迄今未在行業(yè)內推廣應用。
[0005] 隨著環(huán)保要求的不斷提高，熔鹽氯化渣經(jīng)濟有效處理技術的開發(fā)日顯重要和迫 切。本發(fā)明在此背景下產(chǎn)生。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，提供一種熔鹽氯化渣資源化處理方法，以期望可 以解決熔鹽氯化渣處理時物料消耗大、成本高、難以產(chǎn)業(yè)化應用的問題。
[0007] 為解決上述的技術問題，本發(fā)明的一種實施方式采用以下技術方案：
[0008] -種熔鹽氯化渣資源化處理方法，它是利用熔鹽氯化尾氣凈化所產(chǎn)生的強氧化 性、堿性廢鹽水或氯堿化工尾氣吸收廢液來處理熔鹽氯化渣的浸出液，從而回收NaCl、結晶 氯化鎂、鐵錳渣，實現(xiàn)熔鹽氯化渣低成本資源化處理。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，上述熔鹽氯化渣資源化處理方法具體包括以下步 驟：
[0010] (1)將熔鹽氯化渣或廢熔鹽溶浸得到漿料，然后過濾得到浸出液和溶浸殘渣；
[0011] (2)將所述浸出液與熔鹽氯化尾氣凈化所產(chǎn)生的強氧化性、堿性廢鹽水或氯堿化 工尾氣吸收廢液按照體積比1:0.6~0.9的比例混合，充分反應后，過濾得到氧化濾餅和合 格鹽水；
[0012] (3)用水洗滌所述氧化濾餅得到鐵錳渣；
[0013] ⑷將所述合格鹽水分步結晶制取NaCl和MgCl2 · 6H20。
[0014] 上述熔鹽氯化渣資源化處理方法中，溶浸殘渣用水洗滌至含鹽量小于1.0%，即為 終渣。終渣符合一般固體廢棄物排放標準。
[0015] 上述熔鹽氯化渣資源化處理方法中，洗滌產(chǎn)生的洗滌水循環(huán)回用于熔鹽氯化渣或 廢熔鹽溶浸。
[0016] 上述熔鹽氯化渣資源化處理方法中，用水洗滌至鐵錳渣的主要成分為鐵、錳的氫 氧化物或碳酸鹽，C1含量<0.5%，作為冶金原料使用。
[0017] 上述熔鹽氯化渣資源化處理方法中，分步結晶產(chǎn)生的冷凝水作為氧化濾餅和溶浸 殘渣的洗滌水回用。
[0018] 本發(fā)明資源化處理得到的NaCl干燥后回用于熔鹽氯化，結晶氯化鎂作為化工原料 銷售或深加工原料。
[0019] 下面對本發(fā)明的技術方案進行進一步的說明。
[0020] 本發(fā)明不外加堿等，采用熔鹽氯化爐尾氣凈化產(chǎn)生的堿性廢鹽水或氯堿化工尾氣 吸收廢液來氧化沉淀熔鹽氯化渣溶浸制取的混合鹽水中的Fe、Mn、Ca等離子，制得氯化鎂、 NaCl混合溶液，混合溶液經(jīng)分步結晶制取NaCl和結晶氯化鎂，NaCl循環(huán)回用于熔鹽氯化，結 晶氯化鎂外銷或作為無水氯化鎂的生產(chǎn)原料。溶浸殘渣洗滌脫鹽后填埋，鐵錳渣脫鹽凈化 后作為冶金原料。
[0021] 本發(fā)明以廢治廢，工藝簡單，處理成本低廉。
[0022] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果之一是:本發(fā)明利用熔鹽氯化尾氣凈化或氯 堿化工尾氣凈化過程中產(chǎn)生的廢液處理熔鹽氯化渣浸出液，以廢治廢，不僅解決了熔鹽氯 化渣的污染問題，還回收利用了熔鹽渣中的NaCl、MgCl 2及鐵錳原料，具有良好的經(jīng)濟效益， 對消除鈦渣熔鹽氯化制取TiCl4技術應用發(fā)展瓶頸意義重大，可廣泛應用于國內外熔鹽氯 化一鎂熱電解海綿鈦企業(yè)和熔鹽氯化海綿鈦企業(yè)中，推廣前景廣闊。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明熔鹽氯化渣資源化處理方法流程框圖。
【具體實施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0025] 本發(fā)明的熔鹽氯化渣資源化處理方法如圖1所示，首先將熔鹽氯化渣溶浸、過濾， 得到浸出液和溶浸殘渣，浸出液用熔鹽氯化尾氣凈化或氯堿化工尾氣凈化過程中產(chǎn)生的廢 液處理，得到合格鹽水和氧化濾餅，合格鹽水分步結晶得到氯化鈉和結晶氯化鎂，氧化濾餅 洗滌后得到鐵錳渣。熔鹽氯化渣溶浸、過濾所得的殘渣經(jīng)過洗滌得到終渣，終渣屬一般固體 廢棄物，運輸至堆場填埋。
[0026] 下面通過具體的實施例來說明本發(fā)明的技術方案。
[0027] 實施例1
[0028]本實施例要資源化處理的熔鹽氯化渣破碎料組成成分如表1所示。
[0029]表1熔鹽氯化渣成分分析結果
[0030]
[0031] 首先將熔鹽氯化渣溶浸得到漿料，然后過濾得到浸出液和溶浸殘渣。浸出液水質 分析結果見表2。
[0032]表2浸出液水質分析結果
[0033]
[0034] 將溶浸殘渣用水洗滌至含鹽量小于1.0%，洗滌時液固比約3.0 :1。洗滌完成后得 到終渣，將終渣填埋。終渣成分分析結果見表3。
[0035]表3終渣成分分析結果
[0036]
[0037]將浸出液與熔鹽氯化尾氣凈化所產(chǎn)生的含NaCl、NaC10、Na2C03的強氧化性、堿性廢 鹽水按照體積比1:0.76的比例混合，充分反應后，待無氣泡產(chǎn)生并沉淀澄清，漿料約為鹽水 體積的45 %，過濾得到氧化濾餅和澄清透明的合格鹽水。廢鹽水的水質分析結果見表4。合 格鹽水的水質分析見表5。
[0038]表4廢鹽水水質分析結果
[0040]表5合格鹽水水質分析結果
[0042]用漿料體積2倍的水洗滌氧化濾餅至C1含量<0.5%，得到鐵錳渣，其干基成分見 表6，鐵錳渣作為冶金原料使用。
[0043]表6鐵錳渣干基成分分析結果
[0045] 鐵錳渣在600°C煅燒2h，燒損約44%，煅燒料中TFe48.2%，Mn7.64%。
[0046] 將合格鹽水分步結晶制取NaCl和MgCl2 · 6H20。合格鹽水分步結晶制取NaCl粗鹽的 純度約96.8%，精鹽的純度約98.4%，收率約97.8 %。結晶氯化鎂收率約64.8%，其MgCl2含 量約46.1%，符合白色工業(yè)氯化鎂質量標準。
[0047] 上述流程中，洗滌產(chǎn)生的洗滌水循環(huán)回用于熔鹽氯化渣或廢熔鹽溶浸，分步結晶 產(chǎn)生的冷凝水作為氧化濾餅和溶浸殘渣的洗滌水回用。
[0048] 實施例2
[0049] 本實施例的熔鹽氯化渣資源化處理具體方法與實施例1基本相同，但浸出液用表 10所示的氯堿廠廢液氧化，廢液投加比為浸出液體積的0.87倍。
[0050] 本實施例要資源化處理的熔鹽氯化渣破碎料組成成分如表7所示。
[0051] 表7熔鹽氯化渣成分分析結果
[0052]
[0053]浸出液水質分析結果見表8。
[0054]表8浸出液水質分析結果
[0056] 溶浸殘渣用液固比3.0:1的自來水洗滌，終渣成分分析結果見表9。
[0057]表9終渣成分分析結果
[0058]
[0059] 浸出液用氯堿廠廢液氧化，該廢液的水質分析結果見表10。充分混勻，待無氣泡產(chǎn) 生并沉淀澄清，漿料約為鹽水體積的40%。過濾得澄清透明的合格鹽水，其水質分析見表 11〇
[0060] 表10氯堿廠廢液水質分析結果
[0062]表11合格鹽水水質分析結果
[0064]氧化濾餅用漿料體積2倍的水洗滌。鐵錳渣干基成分見表12。
[0065]表12鐵錳渣干基成分分析結果
[0067] 鐵錳渣在600°C煅燒2h，燒損約28%，煅燒料中TFe54.6%，Mnl0.77%。
[0068] 合格鹽水分步結晶，制取NaCl粗鹽純度約95.42%，精鹽純度約98.0%，收率約 97.5%。結晶氯化鎂收率約95.8 %，其MgCl2含量約45.5 %，符合普通工業(yè)氯化鎂一級品質 量標準。
[0069] 盡管這里參照本發(fā)明的解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應該理解，本領 域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公 開的原則范圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開的范圍內，可以對主題組合布局的組 成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外， 對于本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【主權項】
1. 一種熔鹽氯化渣資源化處理方法，其特征在于它是利用熔鹽氯化尾氣凈化所產(chǎn)生的 強氧化性、堿性廢鹽水或氯堿化工尾氣吸收廢液來處理熔鹽氯化渣的浸出液，從而回收 NaCl、結晶氯化鎂、鐵錳渣，實現(xiàn)熔鹽氯化渣低成本資源化處理。2. 根據(jù)權利要求1所述的熔鹽氯化渣資源化處理方法，其特征在于該方法具體包括以 下步驟： (1) 將熔鹽氯化渣或廢熔鹽溶浸得到漿料，然后過濾得到浸出液和溶浸殘渣； (2) 將所述浸出液與熔鹽氯化尾氣凈化所產(chǎn)生的強氧化性、堿性廢鹽水或氯堿化工尾 氣吸收廢液按照體積比1:0.6~0.9的比例混合，充分反應后，過濾得到氧化濾餅和合格鹽 水； (3) 用水洗滌所述氧化濾餅得到鐵錳渣； (4) 將所述合格鹽水分步結晶制取NaCl和MgCl2 · 6H20。3. 根據(jù)權利要求2所述的熔鹽氯化渣資源化處理方法，其特征在于所述溶浸殘渣用水 洗滌至含鹽量小于1.0 %即為終渣。4. 根據(jù)權利要求2或3所述的熔鹽氯化渣資源化處理方法，其特征在于所述洗滌產(chǎn)生的 洗滌水循環(huán)回用于熔鹽氯化渣或廢熔鹽溶浸。5. 根據(jù)權利要求2所述的熔鹽氯化渣資源化處理方法，其特征在于所述鐵錳渣的主要 成分為鐵、錳的氫氧化物或碳酸鹽，Cl含量<0.5%，作為冶金原料使用。6. 根據(jù)權利要求2所述的熔鹽氯化渣資源化處理方法，其特征在于所述分步結晶產(chǎn)生 的冷凝水作為氧化濾餅和溶浸殘渣的洗滌水回用。
【文檔編號】C01G23/02GK105883911SQ201610213027
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月7日
【發(fā)明人】劉昌林, 侯盛東, 陽露波, 張景壘, 夏建輝, 鄭少華, 成勇, 査笑樂, 黃子良
【申請人】攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司