工业废盐的资源化利用处理方法分析

(整期优先)网络出版时间:2023-01-07
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工业废盐的资源化利用处理方法分析

郭婕 

天津天一爱拓科技有限公司  300384

摘要:工业废盐具有成分复杂、来源广泛、毒性大等特点,虽在危废名录中并未单独列出,但2016年《国家危险废物名录》明确将化学合成原料药生产过程中产生的蒸馏及反应残余物、化学合成原料药生产过程中产生的废母液及反应基废物划定为危险废物。因此工业废盐不仅破坏生态环境,祸及人畜,一旦污盐中可溶性盐及杂质严重引起土壤盐化,危及周边农、林、牧业的生存与发展,甚至对周边水源和地下水造成严重污染,危害极大。基于此,文章分析了工业废盐资源化处理的必要性,然后对具体的处理方法进行了研究,以供参考。

关键词:工业废盐;资源化;处理技术

1工业废盐资源化处理的必要性分析

工业废盐(以下简称“废盐”)主要产生于农药中间体、药物合成和印染等工业生产过程以及固液分离、溶液浓缩结晶及污水处理等过程,具有种类繁多、产量大、成分复杂、毒性大、处理成本高、环境危害大等特点。据报道,我国废盐年产量超过2000万吨,其中农药占30%,精细化工占15%,医药占10%,其他占45%。工业废盐的种类很多,常见的有氯化钠、硫酸钠、氯化钾、氯化钙及其他卤素酸的钾钠盐等,有单一盐,也有混合盐。作为化学合成的副产物或应用化学工艺的废弃物,是典型的工业固体废物。如果含有毒有害物质,具有一种或多种危险特性,则其属性又归为危险废物。近年来,随着国家管控力度逐渐加大,《国家危险废物名录》已进行多次修改,而工业废盐一次次被列入危险废物的范畴,受到国家的严格管控。废盐作为危险废物,若任其流入自然环境,将会严重恶化水资源环境,降低土壤生产力,威胁粮食生产,阻碍经济发展,并且对人类及其他生物的生存构成严重威胁。对于生产企业而言,其暂存和委托处置会大大增加生产成本,导致其产能降低。随着几十年的经济高速发展,我国在环境方面付出了沉重代价,生态环境形势空前严峻,国家已经将环境保护和建设资源节约型社会上升为国家战略。从全国性法律法规到地方政策,从行业标准到流域性排放指标,都对相关行业、企业提出了更高的环保要求,并且监管力度空前加强。在《危险废物填埋污染控制标准(GB18598-2019)》发布之前,填埋法是处置废盐主要的方法,但是填埋场是地下水环境潜在的风险源,而且填埋后的土地很难用于其他用途,填埋在地下的危险废物,通过分解可能会产生易燃、易爆或毒性气体,存在着一系列风险,所以《危险废物填埋污染控制标准》中明确规定,水溶性盐含量大于10%和有机物含量大于5%的危险废物不能进入柔性填埋场,致使废盐这个行业的处置链条瞬间崩断。而且目前废盐填埋存在着投资大、占地多、刚性填埋场国内少、填埋成本高等问题。综上所述,废盐不宜填埋,应尽可能地资源化。

2工业废盐的资源化利用处理工艺分析

2.1煅烧工序

首先,分类入库。根据盐成分中氯化钠与硫酸钠占比不同,将所收集的氯化钠+硫酸钠废混盐分为三大类进行入库:(1)以氯化钠为主的废混盐(氯化钠:硫酸钠≥4:1)。(2)以硫酸钠为主的废混盐(氯化钠:硫酸钠≤1:2.5)。(3)其他占比的废混盐(1:2.5≤氯化钠:硫酸钠≤4:1)。其次,配伍混料。将以上三大类废混盐分别在各自对应的混料坑中进行配伍混料,以保证每一类废盐进回转窑时的盐成分、有机物及杂质的成分含量相对平稳。最后,回转。窑煅烧将以上配伍后的废混盐由输送机送至一级煅烧炉进料斗,进料斗内的物料由输送机送入一级煅烧炉,一级煅烧炉控制合适的温度(450~550℃)、压力(-300~-500Pa)及停留时间(1~2h),将原料中的大部分有机物和水分焚毁去除。为了把原料中有机物彻底去除,将一级煅烧炉处理后盐渣由输送机送至二级煅烧炉继续煅烧处理,经二级煅烧炉煅烧处理后的盐渣经冷却输送机冷却到安全温度,冷却后的废混盐煅烧盐渣输送至各自对应的盐渣料仓储存。

2.2溶盐除杂净化工序

首先,盐渣溶解水洗。向盐渣溶解槽中按固液比1:3.5加入自来水或者蒸发凝结水作为溶剂,盐渣料仓中的盐渣通过输送机定量输送至溶解槽中进行搅拌并充分溶解,溶解温度为20~60℃。经过压滤机压滤得到不溶的炭黑渣等杂质以及近饱和的盐溶液。其次,多级净化除杂过滤处理。对以上盐溶液进行取样检测,检测盐溶液中杂质成分(包括钙离子、镁离子及重金属离子等)及含量,根据检测结果向综合反应池中依次投加相应的除杂精制药剂,除去盐水中可能存在的钙离子、镁离子、重金属离子等杂质。充分反应后的盐液进入斜管沉淀池,沉淀物污泥会进入沉淀池底部,定期将污泥输送至压滤机进行压滤,压滤后的滤渣经清水洗涤降低盐分后委托有资质的公司处理,滤液和清洗水返回溶盐工序。经沉淀后的盐液流入中和池,中和池设置pH在线实时监测仪表,加入盐酸进行中和回调,中和回调后的盐液pH为7~8。

2.3蒸发结晶及分盐工序

以氯化钠为主的废混盐(氯化钠:硫酸钠≥4:1)、以硫酸钠为主的废混盐(氯化钠:硫酸钠≤1:2.5)以及其他占比的废混盐(1:2.5≤氯化钠:硫酸钠≤4:1)这三类废混盐在煅烧工序和溶盐除杂净化工序的处理工艺相同,区别在于蒸发结晶及分盐工序,以下进行分类别的工艺描述。以氯化钠为主的废混盐(氯化钠:硫酸钠≥4:1)超滤产水盐溶液。氯化钠为主盐溶液经除杂净化工艺后,与其他占比的废混盐(1:2.5≤氯化钠:硫酸钠≤4:1)超滤产水盐溶液的冷冻母液混合暂存于氯化钠为主盐溶液池中。然后经过纳滤系统进行分盐,纳滤浓水进入冷冻缓存池,纳滤产水进入蒸发结晶系统,干燥后得到氯化钠产品盐。富集TOC和杂质的蒸发母液进入冷冻缓存池,蒸发凝结水回用至溶盐工序。以硫酸钠为主的废混盐(氯化钠:硫酸钠≤1:2.5)超滤产水盐溶液。硫酸钠为主盐溶液经除杂净化工艺后,暂存于硫酸钠为主盐溶液池中。然后进入蒸发结晶系统,干燥后得到硫酸钠产品盐。富集TOC和杂质的蒸发母液进入冷冻缓存池,蒸发凝结水回用至溶盐工序。以硫酸钠为主的废混盐(氯化钠:硫酸钠≤1:2.5)超滤产水盐溶液。硫酸钠为主盐溶液经除杂净化工艺后,暂存于硫酸钠为主盐溶液池中。然后进入蒸发结晶系统,干燥后得到硫酸钠产品盐。富集TOC和杂质的蒸发母液进入冷冻缓存池,蒸发凝结水回用至溶盐工序。其他占比的废混盐(1:2.5≤氯化钠:硫酸钠≤4:1)超滤产水盐溶液。其他占比混盐溶液经除杂净化工艺后,暂存于其他占比混盐溶液池中。然后进入冷冻结晶系统进行冷冻结晶分盐,结晶后经离心分离得到芒硝,冷冻母液输送至氯化钠为主盐溶液池中暂存。芒硝进入热熔罐热熔后,进入蒸发结晶系统,干燥后得到硫酸钠产品盐。富集TOC和杂质的蒸发母液进入冷冻缓存池,蒸发凝结水回用至溶盐工序。

结语

综上所述,工业盐是重要的工业原料,是宝贵的国家战略资源,将废盐去毒精制,回收的工业盐具有广泛的工业用途。废盐的综合治理应从重点行业入手,从源头入手,将减量化、无害化处置和资源化利用相结合,减量优先,无害化处置保障,资源化利用强化,考虑技术指标先进性与经济性相结合,选择合理、高效的废盐综合治理途径,实现工业废盐的循环利用。

参考文献:

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