CN114751429B - 一种脱硫灰制小苏打的处理工艺 - Google Patents

一种脱硫灰制小苏打的处理工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN114751429B
CN114751429B CN202210338340.XA CN202210338340A CN114751429B CN 114751429 B CN114751429 B CN 114751429B CN 202210338340 A CN202210338340 A CN 202210338340A CN 114751429 B CN114751429 B CN 114751429B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sodium bicarbonate
salt
filtrate
crystallization
oxidation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210338340.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114751429A (zh
Inventor
李保震
李雅
王美娇
赵宇靖
韦凤密
王天慧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Saike Kanglun Environmental Science & Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Saike Kanglun Environmental Science & Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Saike Kanglun Environmental Science & Technology Co ltd filed Critical Beijing Saike Kanglun Environmental Science & Technology Co ltd
Priority to CN202210338340.XA priority Critical patent/CN114751429B/zh
Publication of CN114751429A publication Critical patent/CN114751429A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114751429B publication Critical patent/CN114751429B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00—Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/02—Preparation by double decomposition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/24—Sulfates of ammonium
    • C01C1/244—Preparation by double decomposition of ammonium salts with sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D5/04—Preparation of sulfates with the aid of sulfurous acid or sulfites, e.g. Hargreaves process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D5/16—Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00—Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/10—Preparation of bicarbonates from carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C3/00—Fertilisers containing other salts of ammonia or ammonia itself, e.g. gas liquor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

一种脱硫灰制小苏打的处理工艺，属于脱硫灰处理技术领域。一个技术方案包括以下步骤：（1）溶解过滤；（2）除有机物；（3）曝气除杂；（4）除氟；（5）分盐；（6）硫酸钠制小苏打；（7）结晶母液处理。另一个技术方案将步骤（1）替换为饱和Na2SO4溶液淋洗过滤。本发明首先将体系中的碳酸氢钠大量转移出来，再将体系中的硫酸钠转化为小苏打，降低硫酸钠转化小苏打的转化药剂使用量，充分实现脱硫灰的资源化回用。

Description

一种脱硫灰制小苏打的处理工艺
技术领域
本发明属于脱硫灰处理技术领域，涉及一种脱硫灰制小苏打的处理工艺。
背景技术
烟气脱硫灰是以碳酸钠和碳酸氢钠作为脱硫剂，在焦炉烟气脱硫过程中产生的一级危险固体废弃物，其中主要成分为碳酸钠、碳酸氢钠和硫酸钠等，并含有一定比例的杂质离子。一般而言，脱硫灰中Na2SO3的含量10%～20%，NaF占比0.5%～1%，Na2CO3占比5%～15%，还含有少量不溶性固体杂质，其余为碳酸氢钠和硫酸钠。脱硫灰易溶于水，堆置或填埋处理时，经雨水淋漓，会渗入土壤，对土壤、地下水造成严重污染。
CN11207363A提出了一种小苏打脱硫灰资源化利用方法，将脱硫灰使用纯水溶解后，澄清固液分离，在澄清液中加入小苏打晶体，进行蒸发浓缩获得小苏打产品，但该技术未提及脱硫灰中杂质离子的去除技术，获得的小苏打和硫酸钠产品纯度不能保证。
CN109850922A提出了一种小苏打脱硫灰资源化利用方法及装置，其在脱硫灰溶解过滤的基础上，提出了采用石灰乳和二氧化碳氧气共同作用将溶液中的碳酸盐转化为碳酸氢盐，提高了小苏打的纯度，并回收副产硫酸钙，但硫酸钙的附加值比小苏打低。且由于脱硫灰中有机物，氟离子的存在，回收的硫酸钙的纯度不能保证。
CN111701419A提出了一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法，首先将脱硫灰与蒸发冷凝水混合溶解，再通入压缩空气将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，再投加硫酸溶液将碳酸氢钠和碳酸钠全部转化为硫酸钠，后过滤掉杂质，再通过复分解反应，加入碳酸氢铵将硫酸钠转化为小苏打和硫酸铵，但是该技术首先通过投加硫酸的方法将碳酸钠和碳酸氢钠转化成硫酸钠，释放出大量的二氧化碳，需消耗大量的硫酸，后续又通过投加碳酸氢铵将硫酸钠转换回碳酸氢钠（先去除碳酸根和碳酸氢根，又补充碳酸氢根，造成资源浪费），反复操作，造成药剂和资源的浪费，未能真正实现废物的资源化利用。
CN110697738A提出了一种小苏打干法脱硫灰资源化处理方法，将脱硫灰回收为硫酸钠固体，但是硫酸钠的附加值对于企业来说比小苏打低，无法在企业内部回用。
迫切需要一种脱硫灰的处理工艺，使脱硫灰实现资源化利用，避免环境污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种脱硫灰制小苏打的处理工艺，优化和完善脱硫灰回收小苏打过程中的除杂工艺，首先将体系中的碳酸氢钠大量转移出来，再将体系中的硫酸钠转化为小苏打，降低硫酸钠转化小苏打的转化药剂使用量，充分实现脱硫灰的资源化回用。
本发明提供两种脱硫灰制小苏打的技术方案，其中一种技术方案包括以下步骤：
（1）溶解过滤：将脱硫灰用水溶解后过滤，去除不溶物，得到滤液；
（2）除有机物：采用吸附法或氧化法去除步骤（1）得到滤液中的有机物；
（3）曝气除杂：往步骤（2）除有机物后的滤液中通入空气或氧气，使Na2SO3全部氧化为Na2SO4，再向溶液中通入CO2，使得溶液pH≤8.3，将 CO3 2-全部转化为HCO3 -，此时利用相同温度下，碳酸氢钠的溶解度较碳酸钠明显降低的原理，溶液中的碳酸氢钠饱和析出，经过滤后得到滤液和固体；
（4）除氟：将步骤（3）得到的滤液去除氟离子；
（5）分盐：采用蒸发结晶、冷冻结晶、纳滤工艺中的一种或几种，将步骤（4）去除氟离子后的滤液分盐，得到结晶盐和结晶母液；
（6）硫酸钠制小苏打：将步骤（5）得到的结晶盐加水溶解，投加碳酸氢铵，将硫酸钠转化为碳酸氢钠和硫酸铵，碳酸氢钠过饱和析出；将析出的碳酸氢钠与步骤（3）析出的碳酸氢钠混合进入干燥***制得小苏打产品，小苏打纯度95%以上，硫酸铵可用作氮肥；
（7）结晶母液处理：将步骤（5）的结晶母液继续浓缩直至完全结晶，烘干后得到极少量杂盐，杂盐成分包含氯化钠，硝酸钠，氟化钠和其他少量组分。
另一种技术方案与上一种技术方案不同之处在于，用饱和硫酸钠溶液淋洗脱硫灰后过滤，滤饼中硫酸钠的纯度达到99%以上，可直接用于制小苏打；淋洗滤液的后续处理方式与上一种技术方案溶解过滤得到的滤液后续处理方式相同，具体技术方案包括以下步骤：
（1）淋洗过滤：用饱和Na2SO4溶液淋洗脱硫灰，由于使用饱和硫酸钠淋洗，会使大量硫酸钠固体析出，该固体干燥后Na2SO4含量占比99%以上，此硫酸钠与后续结晶分盐后的硫酸钠和碳酸氢钠混合制备小苏打；淋洗后的脱硫灰过滤，去除不溶物，得到滤液；
（2）除有机物：采用吸附法或氧化法去除步骤（1）得到滤液中的有机物；
（3）曝气除杂：往步骤（2）除有机物后的滤液中通入空气或氧气，使Na2SO3全部氧化为Na2SO4，再向溶液中通入CO2，使得溶液pH≤8.3，将 CO3 2-全部转化为HCO3 -，此时利用相同温度下，碳酸氢钠的溶解度较碳酸钠明显降低的原理，溶液中的碳酸氢钠饱和析出，经过滤后得到滤液和固体；
（4）除氟：将步骤（3）得到的滤液去除氟离子；
（5）分盐：采用蒸发结晶、冷冻结晶、纳滤工艺中的一种或几种，将步骤（4）去除氟离子后的滤液分盐，得到结晶盐和结晶母液；
（6）硫酸钠制小苏打：将步骤（5）得到的结晶盐加水溶解，投加碳酸氢铵，将硫酸钠转化为碳酸氢钠和硫酸铵，碳酸氢钠过饱和析出；将析出的碳酸氢钠与步骤（3）析出的碳酸氢钠混合进入干燥***制得小苏打产品，小苏打纯度95%以上，硫酸铵可用作氮肥；
（7）结晶母液处理：将步骤（5）的结晶母液继续浓缩直至完全结晶，烘干后得到极少量杂盐，杂盐成分包含氯化钠，硝酸钠，氟化钠和其他少量组分。
进一步地，第一种技术方案中步骤（1）溶解温度为20~40℃，脱硫灰与水的质量比为1:1~1:5。
进一步地，第二种技术方案中步骤（1）淋洗温度为20~40℃，淋洗固液质量比为1:1~1:5。
进一步地，步骤（2）采用吸附法去除步骤（1）得到滤液中的有机物，其中吸附材料选自炭基材料（例如核桃壳、果壳、锯屑、无烟煤、粉煤灰、活性炭）、无机材料（例如硅藻土、高岭土、膨润土、膨胀页岩、矾土和天然沸石）、纤维材料（例如纤维球、海绵）和吸附树脂中的一种或几种；当采用静态吸附时，吸附剂加入量为0.01～20g/L，吸附时间0.5-1.5h；当采用动态吸附时，吸附床高径比1:1～3:1，进水流速1-12BV/h。吸附后滤液有机物去除率90%以上。
进一步地，步骤（2）采用氧化法去除步骤（1）得到滤液中的有机物，氧化工艺包括药剂氧化、湿式氧化、芬顿氧化、臭氧催化氧化、光催化氧化、电化学氧化中的一种或几种的组合。
进一步地，步骤（4）除氟的方法为钙法除氟、铝盐除氟、树脂吸附除氟中的一种或几种，钙法除氟具体为：按照摩尔比Ca2+：F-=1:1~6:1加入CaSO4反应0.5～4 h，沉淀后过滤得到滤后液和CaF2沉淀；铝盐除氟具体为：按照摩尔比Al:F=1:1~9:1投加硫酸铝，反应0.5~4 h，沉淀后过滤得到滤液和AlF3沉淀；树脂吸附除氟具体为：用除氟树脂吸附滤液，吸附0.5~4 h。经过除氟后，滤液溶质中的Na2SO4和NaHCO3总占比为93%以上。
进一步地，步骤（5）中蒸发结晶工艺具体为：将步骤（4）得到的滤液采用负压60~90℃蒸发，浓缩至Na2SO4接近饱和状态，停止蒸发，此时有结晶盐析出，将结晶的盐在50℃以上离心分离，得到结晶盐和结晶母液；纳滤工艺具体为：步骤（4）得到的滤液先进入纳滤膜组件，分盐得到纳滤浓水和纳滤淡水，纳滤浓水再蒸发结晶得到结晶盐和结晶母液，纳滤淡水和结晶母液混合。
进一步地，步骤（6）按照碳酸氢铵和硫酸钠摩尔比为1:1~1:10投加碳酸氢铵。
本发明具有以下有益技术效果：
1）本发明采用有效工艺将工业脱硫灰制备为高附加值的小苏打，并回用于脱硫工艺，实现了工业脱硫灰的资源化回收利用。并且对脱硫灰中的杂质：COD、亚硫酸根、碳酸根、氟离子、氯离子、硝酸根等进行了全面的脱除，通过组合工艺，使回收的小苏打纯度相较于传统工艺更高，回收率也更高。
2）利用碳酸钠和碳酸氢钠在相同温度下溶解度的差异，在除杂过程中，通过空气曝气或通入的氧气将亚硫酸钠转化为碳酸钠、通入CO2使碳酸钠全部转化为碳酸氢钠，并饱和析出，不但初步对小苏打进行了纯化和回收，而且有效避免了碳酸根对后续除氟效果的影响。投加各类除杂药剂，均为溶液中有价离子的相同离子，无其他杂质离子引入，保证后续产品纯度。
3）在蒸发结晶分盐过程中，根据Na2SO4-NaCl-H2O三元相图，合理控制温度，保证析出的Na2SO4占溶液中Na2SO4总含量的85%以上，且得到纯度98%以上的无水硫酸钠和小苏打的混合物。
4）利用Na2SO4在一定温度下与NaHCO3溶解度的差异，当投加碳酸氢氨将Na2SO4全部转化为NaHCO3后，NaHCO3开始析出，且转化率达到90%，并以此获得小苏打固体和硫酸铵两种工业产品。
5）采用饱和硫酸钠淋洗脱硫灰，可以得到纯度99%以上的硫酸钠固体，该纯度可直接用于制小苏打。
附图说明
图1是第一种技术方案的流程示意图。
图2是第二种技术方案的流程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明的保护范围。本发明中“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量或位置。
实施例1
某煤焦化企业脱硫灰成分分析如表1所示。
表1 脱硫灰成分质量百分含量分析结果
成分 占比
NaCl 7.618%
Na2SO3 0.512%
Na2SO4 61.419%
Na2CO3、NaHCO3 24.66~31.11%
NaF 0.612%
硝酸钠 0.809%
COD（TOC） 1.042%（0.137%）
水不溶物等其他物质 0~3.82%
步骤1：在30℃恒温条件下，按照质量脱硫灰：水=1:4的比例溶解后过滤，去除不溶性固体杂质，得到滤液。
步骤2：将滤液中加入10g/L的粉末活性炭，吸附1h，沉淀30min后过滤，滤液呈浅黄色透明状。
步骤3：按照摩尔比O2:SO3 2-=3:1向吸附后的滤后液中鼓入O2，检测到水中SO3 2-已全部被氧化后通入足量的CO2，直至pH≤8.3，此时有大量的NaHCO3析出。
步骤4：步骤3分离后的溶液中加入摩尔比Ca2+：F-=6:1的CaSO4反应3h，沉淀30min，经检测滤后液中的F-从702.24mg/L降到104.15mg/L，去除率达到85.17%。
步骤5：步骤4得到的滤后液采用负压80℃蒸发浓缩至原溶液体积的5.56%，将析出的晶体在60℃的条件下分离烘干，得到的粉末分析成分为Na2SO4占比86%，NaHCO3占比13%。
步骤6：步骤5得到的Na2SO4和NaHCO3混合物加水溶解至Na2SO4浓度20%，以碳酸氢铵和硫酸钠摩尔比为1:1投加碳酸氢铵固体，碳酸氢钠过饱和析出；将析出的碳酸氢钠与步骤3析出的碳酸氢钠混合进入干燥***制得小苏打产品，碳酸氢钠的总回收率为89%。
步骤7：步骤5中母液继续蒸发至全部结晶，得到杂盐。
实施例2
某煤焦化企业脱硫灰成分分析如表1所示。
步骤1：在30℃恒温条件下，按照质量脱硫灰：水=1:3的比例溶解后过滤，去除不溶性固体杂质，得到滤液呈深黄色。
步骤2：将滤液按照3BV/h的流速通过吸附有机物的树脂，出水呈无色透明状。
步骤3：按照摩尔比O2:SO3 2-=2:1向吸附后的滤后液中鼓入O2，检测到水中SO3 2-已全部被氧化后通入足量的CO2，直至pH≤8.3，此时有大量的NaHCO3析出。
步骤4：步骤3分离后的溶液中加入摩尔比Al：F-=3:1的硫酸铝反应1h，沉淀30min，经检测滤后液中的F-从702.24mg/L降到70.22 mg/L，去除率达到90%。
步骤5：步骤4得到的滤后液采用负压80℃蒸发浓缩至原溶液体积的5.56%，将析出的晶体在50℃的条件下分离烘干，得到的粉末分析成分为Na2SO4占比85%，NaHCO3占比14%。
步骤6：步骤5得到的Na2SO4和NaHCO3混合物加水溶解至Na2SO4浓度20%，以碳酸氢铵和硫酸钠摩尔比为1:2投加碳酸氢铵固体，碳酸氢钠过饱和析出；将析出的碳酸氢钠与步骤3析出的碳酸氢钠混合进入干燥***制得小苏打产品，碳酸氢钠的总回收率为91%。
步骤7：步骤5中母液继续蒸发至全部结晶，得到杂盐。
实施例3：
某煤电铝企业脱硫灰成分如表2所示
表2 脱硫灰成分质量百分含量分析结果
成分 占比
NaCl 2.31%
Na2SO3 13.52%
Na2SO4 70.74%
NaF 0.4639%
碳酸钠 13.1452%
硝酸钠 0.4232%
Ca 0.1093%
K、Fe、Al、Pb、Zn、 Mo 痕量
COD 0.2483%
油 0.03%
水不溶物 0.005%
步骤1：在30℃恒温条件下，按照质量脱硫灰：饱和硫酸钠溶液=1:3的比例淋洗过滤，滤饼干燥后Na2SO4含量占比99.18%，淋洗后的滤液成分分析如表3所示。
表3 淋洗滤液的成分分析结果
项目 指标
SO4 2-（mg/L） 172660
SO3 2-（mg/L） 38452
Cl-（mg/L） 16213
F-（mg/L） 525
CO3 2-（mg/L） 22701
NO3 -（mg/L） 890
COD（mg/L） 2709
油（mg/L） 7.62
步骤2：将滤液中加入10g/L的粉末活性炭，吸附1h，沉淀30min后过滤。
步骤3：按照摩尔比O2:SO3 2-=3:1向吸附后的滤液中鼓入O2，检测到水中SO3 2-已全部被氧化后通入足量的CO2，直至pH≤8.3，此时有大量的NaHCO3析出。
步骤4：步骤3分离后的溶液中加入摩尔比Ca2+：F-=6:1的CaSO4反应3h，沉淀30min，经检测滤后液中的F-从525mg/L降到94.56mg/L，去除率达到81.99%，后经过铝基树脂以4BV/h的速率吸附，吸附出水F-降到20mg/L以下。
步骤5：步骤4处理的溶液采用负压80℃蒸发浓缩至原溶液体积的4.54%，将析出的晶体在60℃的条件下分离烘干，得到的粉末分析成分为Na2SO4占比88%，NaHCO3占比11%。
步骤6：步骤5得到的Na2SO4和NaHCO3混合物加水溶解至Na2SO4浓度20%，以碳酸氢铵和硫酸钠摩尔比为1:1投加碳酸氢铵固体，碳酸氢钠过饱和析出；将析出的碳酸氢钠与步骤3析出的碳酸氢钠混合进入干燥***制得小苏打产品，所得碳酸氢钠的回收率为85%。
步骤7：步骤5中母液继续蒸发至全部结晶，得到杂盐。
实施例4
某煤焦企业脱硫灰成分如表4所示。
表4 脱硫灰成分质量百分含量分析结果
成分 占比
NaCl 4.69%
Na2SO3 11.36%
Na2SO4 75.32%
NaF 0.3855%
碳酸钠 7.8498%
硝酸钠 0.3378%
Ca 0.0992%
K、Fe、Al、Pb、Zn、 Mo 痕量
COD 0.1808%
油 0.01%
水不溶物 0.004%
步骤1：在30℃恒温条件下，按照质量脱硫灰：水=1:5的比例溶解过滤去除不溶物后得到滤液。
步骤2：按照臭氧：COD =2:1的投加量进行臭氧催化氧化，氧化出水呈浅黄色透明状。
步骤3：检测残余亚硫酸根含量，并按照摩尔比O2:SO3 2-=2:1向氧化出水中鼓入O2，检测到水中SO3 2-已全部被氧化后通入足量的CO2，直至pH≤8.3，此时有大量的NaHCO3析出。
步骤4：步骤3分离后的溶液中加入摩尔比Al：F-=3:1的硫酸铝反应1h，沉淀30min，经检测滤后液中的F-从546.11mg/L降到65.22 mg/L，去除率达到88.06%。
步骤5：步骤4处理后溶液进入纳滤膜组件，分盐得到硫酸钠浓水和纳滤淡水，纳滤浓水再蒸发结晶得到纯度98%以上的无水硫酸钠和小苏打的混合物。
步骤6：步骤5得到的Na2SO4和NaHCO3混合物加水溶解至Na2SO4浓度20%，以碳酸氢铵和硫酸钠摩尔比为1:3投加碳酸氢铵固体，碳酸氢钠过饱和析出；将析出的碳酸氢钠与步骤3析出的碳酸氢钠混合进入干燥***制得小苏打产品，所得碳酸氢钠的回收率为90%。
步骤7：步骤5中的纳滤淡水蒸发至全部结晶，得到杂盐。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。本发明的保护范围由权利要求书及其等同技术方案限定。

Claims (8)

1.一种脱硫灰制小苏打的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）溶解过滤：将脱硫灰用水溶解后过滤，去除不溶物，得到滤液；
（2）除有机物：采用吸附法或氧化法去除步骤（1）得到滤液中的有机物；
（3）曝气除杂：往步骤（2）除有机物后的滤液中通入空气或氧气，使Na2SO3全部氧化为Na2SO4，再向溶液中通入CO2，使得溶液pH≤8.3，将 CO3 2-全部转化为HCO3 -，溶液中的碳酸氢钠饱和析出，经过滤后得到滤液和固体；
（4）除氟：将步骤（3）得到的滤液去除氟离子；
（5）分盐：采用蒸发结晶、冷冻结晶、纳滤工艺中的一种或几种，将步骤（4）去除氟离子后的滤液分盐，得到结晶盐和结晶母液；
（6）硫酸钠制小苏打：将步骤（5）得到的结晶盐加水溶解，投加碳酸氢铵，将硫酸钠转化为碳酸氢钠和硫酸铵，碳酸氢钠过饱和析出；将析出的碳酸氢钠与步骤（3）析出的碳酸氢钠混合进入干燥***制得小苏打产品；
（7）结晶母液处理：将步骤（5）的结晶母液继续浓缩直至完全结晶，烘干后得到极少量杂盐。
2.根据权利要求1所述的处理工艺，其特征在于，步骤（1）溶解温度为20~40℃，脱硫灰与水的质量比为1:1~1:5。
3.一种脱硫灰制小苏打的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）淋洗过滤：用饱和Na2SO4溶液淋洗脱硫灰，使大量硫酸钠固体析出，此硫酸钠与后续结晶分盐后的硫酸钠和碳酸氢钠混合制备小苏打；淋洗后的脱硫灰过滤，去除不溶物，得到滤液；
（2）除有机物：采用吸附法或氧化法去除步骤（1）得到滤液中的有机物；
（3）曝气除杂：往步骤（2）除有机物后的滤液中通入空气或氧气，使Na2SO3全部氧化为Na2SO4，再向溶液中通入CO2，使得溶液pH≤8.3，将 CO3 2-全部转化为HCO3 -，溶液中的碳酸氢钠饱和析出，经过滤后得到滤液和固体；
（4）除氟：将步骤（3）得到的滤液去除氟离子；
（5）分盐：采用蒸发结晶、冷冻结晶、纳滤工艺中的一种或几种，将步骤（4）去除氟离子后的滤液分盐，得到结晶盐和结晶母液；
（6）硫酸钠制小苏打：将步骤（5）得到的结晶盐加水溶解，投加碳酸氢铵，将硫酸钠转化为碳酸氢钠和硫酸铵，碳酸氢钠过饱和析出；将析出的碳酸氢钠与步骤（3）析出的碳酸氢钠混合进入干燥***制得小苏打产品；
（7）结晶母液处理：将步骤（5）的结晶母液继续浓缩直至完全结晶，烘干后得到极少量杂盐。
4.根据权利要求3所述的处理工艺，其特征在于，步骤（1）淋洗温度为20~40℃，淋洗固液质量比为1:1~1:5。
5.根据权利要求1或3所述的处理工艺，其特征在于，步骤（2）采用吸附法去除步骤（1）得到滤液中的有机物，其中吸附材料选自炭基材料、无机材料、纤维材料和吸附树脂中的一种或几种；当采用静态吸附时，吸附剂加入量为0.01～20g/L，吸附时间0.5-1.5h；当采用动态吸附时，吸附床高径比1:1～3:1，进水流速1-12BV/h。
6.根据权利要求1或3所述的处理工艺，其特征在于，步骤（2）采用氧化法去除步骤（1）得到滤液中的有机物，氧化工艺包括药剂氧化、湿式氧化、芬顿氧化、臭氧催化氧化、光催化氧化、电化学氧化中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求1或3所述的处理工艺，其特征在于，步骤（4）除氟的方法为钙法除氟、铝盐除氟、树脂吸附除氟中的一种或几种，钙法除氟具体为：按照摩尔比Ca2+：F-=1:1~6:1加入CaSO4反应0.5～4 h，沉淀后过滤得到滤后液和CaF2沉淀；铝盐除氟具体为：按照摩尔比Al:F=1:1~9:1投加硫酸铝，反应0.5~4 h，沉淀后过滤得到滤液和AlF3沉淀；树脂吸附除氟具体为：用除氟树脂吸附滤液，吸附0.5~4 h。
8.根据权利要求1或3所述的处理工艺，其特征在于，步骤（5）中蒸发结晶工艺具体为：将步骤（4）得到的滤液采用负压60~90℃蒸发，浓缩至Na2SO4接近饱和状态，停止蒸发，此时有结晶盐析出，将结晶的盐在50℃以上离心分离，得到结晶盐和结晶母液；纳滤工艺具体为：步骤（4）得到的滤液先进入纳滤膜组件，分盐得到纳滤浓水和纳滤淡水，纳滤浓水再蒸发结晶得到结晶盐和结晶母液，纳滤淡水和结晶母液混合。
CN202210338340.XA 2022-04-01 2022-04-01 一种脱硫灰制小苏打的处理工艺 Active CN114751429B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210338340.XA CN114751429B (zh) 2022-04-01 2022-04-01 一种脱硫灰制小苏打的处理工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210338340.XA CN114751429B (zh) 2022-04-01 2022-04-01 一种脱硫灰制小苏打的处理工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114751429A CN114751429A (zh) 2022-07-15
CN114751429B true CN114751429B (zh) 2023-06-23

Family

ID=82328542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210338340.XA Active CN114751429B (zh) 2022-04-01 2022-04-01 一种脱硫灰制小苏打的处理工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114751429B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116282081A (zh) * 2023-05-17 2023-06-23 中国科学院过程工程研究所 一种小苏打脱硫灰制备碳酸氢钠的方法
CN117228694B (zh) * 2023-11-13 2024-01-26 北京康仑循环科技有限公司 一种利用脱硫灰制备小苏打的方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5275794A (en) * 1991-11-20 1994-01-04 Luna Raymundo R Process for producing sodium bicarbonate from natural soda salts
US5654351A (en) * 1990-12-18 1997-08-05 Ormiston Mining And Smelting Co. Ltd. Method for sodium carbonate compound recovery and formation of ammonium sulfate
US5830422A (en) * 1995-06-23 1998-11-03 Ormiston Mining And Smelting Co. Ltd. Method for production of sodium bicarbonate, sodium carbonate and ammonium sulfate from sodium sulfate
CN1491890A (zh) * 1998-10-13 2004-04-28 �Ҵ���˾ 硫酸铵提纯法
CN106865859A (zh) * 2017-03-20 2017-06-20 科莱环境工程（北京）有限公司 一种综合处理化工浓盐水的方法
CN107473311A (zh) * 2017-08-25 2017-12-15 中国科学院过程工程研究所 一种煤气化废水的资源化处理方法
CN110451532A (zh) * 2019-08-28 2019-11-15 淮阴工学院 一种钠法脱硫灰资源化处理方法
CN111701419A (zh) * 2020-06-16 2020-09-25 山西京耘环保科技有限公司 一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法
CN112919499A (zh) * 2021-02-02 2021-06-08 自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所 一种碳酸氢钠干法脱硫灰资源化处理的方法
CN113149263A (zh) * 2021-03-13 2021-07-23 宝钢湛江钢铁有限公司 一种钠基脱硫灰资源化利用处理酸性废水的方法
CN113336245A (zh) * 2021-07-22 2021-09-03 张崇关 一种钠法脱硫灰渣资源化处理***及处理方法
CN113830795A (zh) * 2021-10-30 2021-12-24 山西长林能源科技有限公司 利用硫酸钠和co2生产碳酸钠和硫酸铵的设备及方法
CN113929116A (zh) * 2021-10-28 2022-01-14 江苏天洁环保装备有限公司 一种sds脱硫副产物回收***及其回收方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7393378B2 (en) * 2003-02-11 2008-07-01 Airborne Industrial Minerals Inc. Method for recovering purified sodium bicarbonate and ammonium sulfate
US20090238740A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 Tata Chemicals Limited Method of removing fluoride impurities from trona and preparation of sodium bicarbonate

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5654351A (en) * 1990-12-18 1997-08-05 Ormiston Mining And Smelting Co. Ltd. Method for sodium carbonate compound recovery and formation of ammonium sulfate
US5275794A (en) * 1991-11-20 1994-01-04 Luna Raymundo R Process for producing sodium bicarbonate from natural soda salts
US5830422A (en) * 1995-06-23 1998-11-03 Ormiston Mining And Smelting Co. Ltd. Method for production of sodium bicarbonate, sodium carbonate and ammonium sulfate from sodium sulfate
CN1491890A (zh) * 1998-10-13 2004-04-28 �Ҵ���˾ 硫酸铵提纯法
CN106865859A (zh) * 2017-03-20 2017-06-20 科莱环境工程（北京）有限公司 一种综合处理化工浓盐水的方法
CN107473311A (zh) * 2017-08-25 2017-12-15 中国科学院过程工程研究所 一种煤气化废水的资源化处理方法
CN110451532A (zh) * 2019-08-28 2019-11-15 淮阴工学院 一种钠法脱硫灰资源化处理方法
CN111701419A (zh) * 2020-06-16 2020-09-25 山西京耘环保科技有限公司 一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法
CN112919499A (zh) * 2021-02-02 2021-06-08 自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所 一种碳酸氢钠干法脱硫灰资源化处理的方法
CN113149263A (zh) * 2021-03-13 2021-07-23 宝钢湛江钢铁有限公司 一种钠基脱硫灰资源化利用处理酸性废水的方法
CN113336245A (zh) * 2021-07-22 2021-09-03 张崇关 一种钠法脱硫灰渣资源化处理***及处理方法
CN113929116A (zh) * 2021-10-28 2022-01-14 江苏天洁环保装备有限公司 一种sds脱硫副产物回收***及其回收方法
CN113830795A (zh) * 2021-10-30 2021-12-24 山西长林能源科技有限公司 利用硫酸钠和co2生产碳酸钠和硫酸铵的设备及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Effective identification of (NH4)2CO3 and NH4HCO3 concentrations in NaHCO3 regeneration process from desulfurized waste;Muthuraman Govindan et al.;《Talanta》;第132卷;327-333 *
我国脱硫灰渣资源化综合利用现状;王朝强 等;《粉煤灰综合利用》(第2期);51-56 *
深度除氟工艺处理煤化工尾水的研究;王靖宇 等;《应用化工》;第49卷(第3期);550-554 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114751429A (zh) 2022-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11332379B2 (en) Industrial waste salt resourceful treatment method and device
CN114751429B (zh) 一种脱硫灰制小苏打的处理工艺
CN108002580B (zh) 一种酸性烟气洗涤废水处理方法及其用途
CN110127918B (zh) 一种酸性烟气洗涤废水零排放处理方法及其装置
EP2734283B1 (en) Method for removing impurities from flue gas condensate
US4247525A (en) Method of and apparatus for removing sulfur oxides from exhaust gases formed by combustion
CN114715921B (zh) 一种混合钠盐高值转化的方法
CN114162837A (zh) 一种废盐资源化处理***及其处理方法
CN112919499A (zh) 一种碳酸氢钠干法脱硫灰资源化处理的方法
CN111603915B (zh) 一种烟气净化工艺
CN101972595A (zh) 镁-氨组合烟气脱硫脱碳及副产物回收的实现方法
CN116730297B (zh) 一种焦炉煤气脱硫废液资源化利用的工艺
CN113522934A (zh) 一种垃圾焚烧烟气净化联合飞灰脱盐的***和方法
CN107055886B (zh) 一种深度递级分盐工艺
CN106145493B (zh) 一种处理烟气湿法脱硫废水的方法
CN106746100B (zh) 一种乙烯精制废碱液的处理方法
CN106746101B (zh) 一种乙烯废碱液的处理方法
US20030085178A1 (en) Simplified purification of phosphoric acid plant pond water
US4167578A (en) Method for removing sulfur and nitrogen compounds from a gas mixture
CN1199715C (zh) 净化含水缓冲溶液的方法
CN108726541B (zh) 一种资源化利用煤化工废气与废水制备硫酸氢钠的方法
CN212050943U (zh) 一种活性炭再生气洗涤酸性废水处理装置
CN220364451U (zh) 工业浓盐水及废气多元化处理装置
CN212915080U (zh) 一种脱除二氧化硫的有机胺脱硫剂溶液净化除盐除杂装置
CN220276650U (zh) 小苏打干法脱硫灰矿化含co2气体再生脱硫剂的***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Li Baozhen

Inventor after: Li Ya

Inventor after: Wang Meijiao

Inventor after: Zhao Yujing

Inventor after: Wei Fengmi

Inventor after: Wang Tianhui

Inventor before: Li Baozhen

Inventor before: Li Ya

Inventor before: Wang Meijiao

Inventor before: Zhao Yujing

Inventor before: Wei Fengmi

Inventor before: Wang Tianhui

CB03 Change of inventor or designer information