公布日：2022.02.01
申請日：2021.11.18
分類號：C01D5/16(2006.01)I;C01D7/24(2006.01)I;C01D7/26(2006.01)I;C01D7/32(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種堿灰析濾液脫除氯離子并回收硫酸鈉與碳酸鈉的方法，利用電滲析單元將一價陰離子與二價陰離子分離并濃縮，濃水側(cè)調(diào)節(jié)pH后為氯化鈉與氯化鉀的混合液，可作為電解工業(yè)原料使用。淡水側(cè)進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，然后在此溫度下進(jìn)行固液分離，得到無水硫酸鈉晶體及結(jié)晶母液，將結(jié)晶母液冷卻結(jié)晶，得到十水碳酸鈉晶體與結(jié)晶母液，調(diào)節(jié)結(jié)晶母液的pH后經(jīng)活性炭吸附，吸附后的液體作為生產(chǎn)硫酸鉀的原材料使用。本發(fā)明脫除回收處理的硫酸根離子的回收率達(dá)90％以上；不僅能夠回收得到高純度的硫酸鈉，實(shí)現(xiàn)了廢水的資源化利用，同時可以有效對碳酸鈉進(jìn)行回收利用，回收得到的十水碳酸鈉能夠直接用于造紙的其他工段。
權(quán)利要求書
1.一種堿灰析濾液脫除氯離子并回收硫酸鈉與碳酸鈉的方法，其特征在于包括如下步驟：A、電滲析：將堿灰析濾濾液進(jìn)行電滲析，得到淡水側(cè)料液與濃水側(cè)料液，濃水側(cè)料液進(jìn)入步驟B處理，淡水側(cè)料液進(jìn)入步驟C處理；B、吸附：將濃水側(cè)料液調(diào)節(jié)pH后用活性炭吸附去除COD，所得溶液作為電解工業(yè)的原料；C、蒸發(fā)結(jié)晶：將淡水側(cè)料液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，得到無水硫酸鈉和結(jié)晶母液1，結(jié)晶母液1進(jìn)入步驟D處理；D、冷卻結(jié)晶：將結(jié)晶母液1冷卻，-10~5℃，得到十水碳酸鈉與結(jié)晶母液2；結(jié)晶母液2進(jìn)入步驟E處理；E、吸附：將結(jié)晶母液2調(diào)節(jié)pH后用活性炭去除COD，所得溶液作為生產(chǎn)硫酸鉀的原料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿灰析濾液脫除氯離子并回收硫酸鈉與碳酸鈉的方法，其特征在于：所述堿灰析濾濾液中各組分含量為：Na+50～150g/L，K+10～60g/L，Cl-10～50g/L，SO42-100～250g/L，CO32-10～30g/L，COD1mg/L～100mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿灰析濾液脫除氯離子并回收硫酸鈉與碳酸鈉的方法，其特征在于：步驟A中所述電滲析膜為一二價陰離子分離膜，膜材料為均相膜或合金膜，電滲析操作電壓8~16V，操作電流為2~4A。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿灰析濾液脫除氯離子并回收硫酸鈉與碳酸鈉的方法，其特征在于：步驟A中所述淡水側(cè)料液各組分含量為：Na+60～80g/L，K+30～60g/L，SO42-100～200g/L，CO32-25～34g/L，COD20～200mg/L；所述濃水側(cè)料液各組分含量為：Na+100～120g/L，K+35～40g/L，Cl-190～220g/L，COD20～40mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿灰析濾液脫除氯離子并回收硫酸鈉與碳酸鈉的方法，其特征在于：步驟B中pH的調(diào)整范圍為5～7，使用鹽酸作為pH調(diào)節(jié)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿灰析濾液脫除氯離子并回收硫酸鈉與碳酸鈉的方法，其特征在于：步驟C中所述結(jié)晶母液1各組分含量為：Na+70～120g/L，K+20～60g/L，SO42-50～80g/L，CO32-75～120g/L，COD20mg/L～100mg/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿灰析濾液脫除氯離子并回收硫酸鈉與碳酸鈉的方法，其特征在于：步驟C中所述蒸發(fā)濃縮結(jié)晶的溫度為105～120℃，蒸發(fā)濃縮倍數(shù)為2-5倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿灰析濾液脫除氯離子并回收硫酸鈉與碳酸鈉的方法，其特征在于：步驟D中所述結(jié)晶母液2各組分含量為：Na+40～60g/L，K+60～80g/L，SO42-70～80g/L，CO32-30～70g/L，COD10mg/L～200mg/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿灰析濾液脫除氯離子并回收硫酸鈉與碳酸鈉的方法，其特征在于：步驟餓E中pH的調(diào)整范圍為5～7，使用硫酸作為pH調(diào)節(jié)劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿灰析濾液脫除氯離子并回收硫酸鈉與碳酸鈉的方法，其特征在于：步驟B和步驟E使用的活性炭為木質(zhì)活性炭、果殼活性炭、煤質(zhì)活性炭中的一種或多種。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供了一種堿灰析濾液脫除氯離子并回收硫酸鈉與碳酸鈉的方法，對堿灰析濾后的硫酸鈉和碳酸鈉進(jìn)行有效回收利用，同時有效分離一價氯離子，結(jié)晶母液亦可回收再利用，廢水近零排放，做大大降低了環(huán)保壓力和廢水處理成本。
技術(shù)方案：為達(dá)到上述目的，本發(fā)明可采用如下技術(shù)方案：一種堿灰析濾液脫除氯離子并回收硫酸鈉與碳酸鈉的方法，包括如下步驟：
A、電滲析：將堿灰析濾濾液進(jìn)行電滲析，得到淡水側(cè)料液與濃水側(cè)料液，濃水側(cè)料液進(jìn)入步驟B處理，淡水側(cè)料液進(jìn)入步驟C處理；
C、吸附：將濃水側(cè)料液調(diào)節(jié)pH后用活性炭吸附去除COD，所得溶液作為電解工業(yè)的原料；
C、蒸發(fā)結(jié)晶：將淡水側(cè)料液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，得到無水硫酸鈉和結(jié)晶母液1，結(jié)晶母液1進(jìn)入步驟D處理；
D、冷卻結(jié)晶：將結(jié)晶母液1冷卻，在-10~5℃下恒溫結(jié)晶，得到十水碳酸鈉與結(jié)晶母液2；結(jié)晶母液2進(jìn)入步驟E處理；
E、吸附：將結(jié)晶母液2調(diào)節(jié)pH后用活性炭去除COD，所得溶液作為生產(chǎn)硫酸鉀的原料。
更進(jìn)一步的，所述堿灰析濾濾液中各組分含量為：Na+50～150g/L，K+10～60g/L，Cl-10～50g/L，SO42-100～250g/L，CO32-10～30g/L，COD1mg/L～100mg/L。
更進(jìn)一步的，步驟A中所述電滲析膜為一二價陰離子分離膜，膜材料為均相膜或合金膜，電滲析操作電壓8~16V，操作電流為2~4A。
更進(jìn)一步的，步驟A中所述淡水側(cè)料液各組分含量為：Na+60～80g/L，K+30～60g/L，SO42-100～200g/L，CO32-25～34g/L，COD20～200mg/L；所述濃水側(cè)料液各組分含量為：Na+100～120g/L，K+35～40g/L，Cl-190～220g/L，COD的調(diào)整范圍為5～7，使用鹽酸作為pH調(diào)節(jié)劑。
更進(jìn)一步的，步驟C中所述結(jié)晶母液1各組分含量為：Na+70～120g/L，K+20～60g/L，SO42-50～80g/L，CO32-75～120g/L，CO20～40mg/L。
更進(jìn)一步的，步驟B中pHD20mg/L～100mg/L。
更進(jìn)一步的，步驟D中所述結(jié)晶母液2各組分含量為：Na+40～60g/L，K+60～80g/L，SO42-70～80g/L，CO32-30～70g/L，COD10mg/L～200mg/L。
更進(jìn)一步的，步驟C中所述蒸發(fā)濃縮結(jié)晶的溫度為105～120℃，蒸發(fā)濃縮倍數(shù)為2-5倍。
更進(jìn)一步的，步驟餓E中pH的調(diào)整范圍為5～7，使用硫酸作為pH調(diào)節(jié)劑。
更進(jìn)一步的，步驟B和步驟E使用的活性炭為木質(zhì)活性炭、果殼活性炭、煤質(zhì)活性炭中的一種或多種。
有益效果：本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)硫酸根離子的回收率達(dá)90％以上。
(2)不僅能夠回收得到高純度的硫酸鈉，實(shí)現(xiàn)了廢水的資源化利用，同時可以有效對碳酸鈉進(jìn)行回收利用，回收得到的十水碳酸鈉能夠直接用于造紙的其他工段。
(3)去除了廢水中可能富集的有機(jī)物，使廢水處理可持續(xù)進(jìn)行。
(4)相比于在鹽濃度高的后期進(jìn)行納濾濃縮工藝，本發(fā)明工藝中前期的電滲析工藝處于分離前期，鹽濃度低，能耗有效降低。
（發(fā)明人：孫朋飛;楊剛;徐徐;朱超）
