CN115010149B - 一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,所述方法包括如下步骤:(1)均匀混合溶剂、混盐以及脱钠母液,得到混盐溶解液;(2)混合第一镁盐与步骤(1)所得混盐溶解液,结晶后得到复盐与脱氨母液;(3)混合溶剂、铵盐以及步骤(2)所得复盐,经固液分离得到硫酸铵母液与第二镁盐;所得第二镁盐回用于步骤(2);所得硫酸铵母液依次经调酸与蒸发浓缩,得到硫酸铵;步骤(2)所述脱氨母液依次经升温盐析与固液分离,得到硫酸钠与脱钠母液;所得脱钠母液回用于步骤(1)。本发明引入四元体系,结合沉淀法与蒸发浓缩法,实现从混盐中高效回收硫酸铵和硫酸钠,适用于工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及固体废弃物处理技术领域,具体涉及一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法。
背景技术
化工和冶金等行业生产中,如钠化提钒过程、H酸生产过程以及硫酸钠制碱过程,均会产生大量的副产废水,废水的主要成分包括无机盐以及少量重金属。目前通常将废水蒸发浓缩成含硫酸钠与硫酸铵的混盐置于堆场堆放,一方面混盐属于可溶性盐,经雨水冲刷进入土壤和河流,对环境造成巨大危害;另一方面,堆放处置会占用较大空间,同时也会造成资源浪费。
CN 103570044A公开了一种用碳酸盐处理硫酸钠和硫酸铵混合废液的方法,该方法将碳酸盐、硫酸钠与硫酸铵的混盐均匀混合后进行高温处理,硫酸铵与碳酸盐反应生成碳酸铵或碳酸氢铵,并分解为氨气、二氧化碳气体和水,被冷却后用水收集,残渣水溶后过滤得到硫酸钠。该方法中碳酸盐若使用碳酸钠和碳酸氢钠,会大幅提高成本,若使用碳酸钙和碳酸氢钙,会引入钙离子;且水吸收尾气得到碳酸铵和碳酸氢铵混合物,会进一步增加尾气处理问题。
CN 107867708A公开了一种用氯化钠处理硫酸钠和硫酸铵混合物的方法,该方法将氯化钠与硫酸钠和硫酸铵混盐充分混合,在高温下煅烧,氯化铵以气体形式逸出再被水吸收,残留物为硫酸钠,但是硫酸铵在高温下可能会分解出二氧化硫和三氧化硫,从而影响氯化铵的品质,氯化铵被水吸收后需要再次蒸发结晶,增加能耗。
CN 107188199A公开了一种从废水中回收硫酸铵、硫酸钠的工艺及设备,该工艺在高温状态下将硫酸钠结晶析出,在低温状态下将过饱和的硫酸铵析出,从而实现高盐含量废水中硫酸钠、硫酸铵的分离和回收,得到工业级的硫酸钠和硫酸铵产品,降低固废或者危废的产生。但该方法在降温析出硫酸铵时会带出大量硫酸钠,无法实现硫酸钠和硫酸铵的完全分离。
针对现有技术的不足,亟需提供一种操作简单且低成本的高效回收硫酸钠与硫酸铵的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,通过引入四元体系,实现硫酸钠与硫酸铵的分离,采用沉淀法以及蒸发浓缩法得到硫酸铵,所述方法操作简单、流程较短且适用于工业生产,所得硫酸钠与硫酸铵的纯度较高。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)均匀混合溶剂、混盐以及脱钠母液,得到混盐溶解液;
(2)混合第一镁盐与步骤(1)所得混盐溶解液,结晶后得到复盐与脱氨母液;
(3)混合溶剂、铵盐以及步骤(2)所得复盐,经固液分离得到硫酸铵母液与第二镁盐;所得第二镁盐回用于步骤(2);所得硫酸铵母液依次经调酸与蒸发浓缩,得到硫酸铵;
步骤(2)所述脱氨母液依次经升温盐析与固液分离,得到硫酸钠与脱钠母液;所得脱钠母液回用于步骤(1)。
本发明提供的混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,根据硫酸钠、硫酸铵以及镁盐的四元体系相图规律,首先分离出复盐,将脱氨母液升温盐析得到硫酸钠,实现了硫酸铵和硫酸钠的分离;所得复盐通过沉淀法与蒸发浓缩法得到硫酸铵;同时反应得到的第二镁盐与脱钠母液均可重复利用,无废水与废渣的排放;本发明提供的方法,回收的硫酸钠与硫酸铵的纯度较高,硫酸钠纯度满足GB/T6009-2014中工业无水硫酸钠Ⅱ类一等品的要求,硫酸铵纯度满足GB/T 535-2020中Ⅰ型产品的要求。
优选地,步骤(1)所述溶剂包括水。
优选地,步骤(1)所述混盐包括质量比为(0.5-2):1的硫酸钠与硫酸铵,例如可以是0.5:1、1:1、1.5:1或2:1,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(1)所述溶剂与所述混盐中硫酸铵的质量比为(0.85-0.95):1,例如可以是0.85:1、0.88:1、0.90:1、0.92:1或0.95:1,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述第一镁盐包括硫酸镁。
本发明通过向Na2SO4-(NH4)2SO4-H2O三元体系中加入硫酸镁,则***成为Na2SO4-MgSO4-(NH4)2SO4-H2O四元体系,在四元体系中,硫酸镁的加入,使***组成点落在复盐结晶区,析出复盐;将脱氨母液升高温度后,母液的组成点落在硫酸钠的结晶区,析出硫酸钠,然后脱钠母液经降温再溶解混盐,如此往复,实现硫酸钠与硫酸铵的分离。
优选地,步骤(2)所述第一镁盐与步骤(1)所述混盐中硫酸铵的摩尔量之比为(0.8-1.2):1,例如可以是0.8:1、0.9:1、1:1、1.1:1或1.2:1,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(2)所述复盐包括MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O。
所述第一镁盐的用量对析出MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐的质量具有一定影响,所述第一镁盐与硫酸铵的摩尔量之比从0.8:1增加至1.2:1,MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐的析出质量先增加,后降低,当摩尔比为1:1时,析出MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐的质量最大。
优选地,步骤(2)所述结晶的温度为15-45℃,例如可以是15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃或45℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为25-35℃。
优选地,步骤(3)所述溶剂包括水。
优选地,步骤(3)所述铵盐包括碳酸铵和/或碳酸氢铵。
优选地,步骤(3)所述第二镁盐包括碳酸镁和/或氢氧化镁。
优选地,步骤(3)所述第二镁盐回用于步骤(2)时,第二镁盐与硫酸反应生成第一镁盐。
优选地,所述硫酸的用量为使第二镁盐完全转化为第一镁盐。
优选地,步骤(3)所述溶剂的加入量为使步骤(2)所得复盐完全溶解。
优选地,步骤(3)所述铵盐的加入量为使所述复盐中的第一镁盐完全转化为第二镁盐。
优选地,步骤(3)所述调酸所用溶液包括硫酸。
所述“调酸”是指,使用硫酸去除所得硫酸铵母液中残留的碳酸铵或碳酸氢铵,可以降低杂质含量,从而有效提高纯度。
优选地,所述硫酸的加入量为使所述硫酸铵母液的pH值≤5.5,例如可以是5.5、5.4、5.2、5.0、4.8或4.5,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地,步骤(3)所述蒸发浓缩的温度≥80℃,例如可以是80℃、82℃、85℃、88℃、90℃、92℃或95℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。
所述蒸发浓缩的温度低于80℃时,调酸后的硫酸铵母液蒸发浓缩的速度减慢,且所得硫酸铵的回收率有所下降。
优选地,所述升温盐析的温度为50-100℃,例如可以是50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、或100℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,优选为60-80℃。
所述升温盐析的温度对硫酸钠的回收率具有一定影响,当温度低于50℃,硫酸钠晶体无法完全析出,硫酸钠的回收率有所下降;当温度高于100℃,硫酸钠的回收率不再显著增加。
作为本发明所述方法的优选技术方案,所述方法包括如下步骤:
(1)均匀混合溶剂、混盐以及脱钠母液,得到混盐溶解液;
所述混盐包括质量比为(0.5-2):1的硫酸钠与硫酸铵;所述溶剂与所述混盐中硫酸铵的质量比为(0.85-0.95):1;
(2)混合第一镁盐与步骤(1)所得混盐溶解液,15-45℃结晶后得到复盐与脱氨母液;
所述第一镁盐与步骤(1)所述混盐中硫酸铵的摩尔量之比为(0.8-1.2):1;所述脱氨母液依次经50-100℃升温盐析与固液分离,得到硫酸钠与脱钠母液;所得脱钠母液回用于步骤(1);
(3)混合溶剂、铵盐以及步骤(2)所得复盐,经固液分离得到硫酸铵母液与第二镁盐;所得第二镁盐回用于步骤(2);所得硫酸铵母液依次经调酸与≥80℃蒸发浓缩,得到硫酸铵;
所述第二镁盐回用于步骤(2)时,第二镁盐与硫酸反应生成第一镁盐;所述溶剂的加入量为使步骤(2)所得复盐完全溶解;所述铵盐的加入量为使所述复盐中的第一镁盐完全转化为第二镁盐;所述调酸所用硫酸的加入量为使所述硫酸铵母液的pH值≤5.5。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明提供的混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,根据四元体系相图规律,通过升温盐析,结合沉淀法与蒸发浓缩法,实现从混盐中高效回收硫酸铵和硫酸钠,硫酸铵的回收率可达97%,硫酸钠的回收率可达96%;回收的硫酸钠的纯度可达99.2%,满足GB/T 6009-2014中工业无水硫酸钠Ⅱ类一等品的要求,硫酸铵的氮含量可达21.06%,纯度满足GB/T535-2020中Ⅰ型产品的要求;
本发明所述方法中反应得到的第二镁盐与脱钠母液均可重复利用,无废水与废渣的排放,且所述方法操作简单、流程较短,适用于工业生产。
附图说明
图1为实施例1提供的混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,如图1所示,所述方法包括如下步骤:
(1)均匀混合水、混盐以及脱钠母液,得到混盐溶解液;
所述混盐包括质量比为1:1的硫酸钠与硫酸铵;所述水与所述混盐中硫酸铵的质量比为0.9:1;
(2)混合硫酸镁与步骤(1)所得混盐溶解液,30℃结晶后得到MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐与脱氨母液;
所述硫酸镁与步骤(1)所述混盐中硫酸铵的摩尔量之比为1:1;所述脱氨母液依次经70℃升温盐析与固液分离,得到硫酸钠与脱钠母液;所得脱钠母液回用于步骤(1);
(3)混合水、碳酸铵以及步骤(2)所得MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐,经固液分离得到硫酸铵母液与碳酸镁;所得碳酸镁回用于步骤(2);所得硫酸铵母液经硫酸调酸至pH值为4.5,然后在90℃下蒸发浓缩,得到硫酸铵;
所述水的加入量为使MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐完全溶解;所述碳酸铵的加入量为使所述MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐中的硫酸镁完全转化为碳酸镁。
实施例2
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)均匀混合水、混盐以及脱钠母液,得到混盐溶解液;
所述混盐包括质量比为0.7:1的硫酸钠与硫酸铵;所述水与所述混盐中硫酸铵的质量比为0.88:1;
(2)混合硫酸镁与步骤(1)所得混盐溶解液,40℃结晶后得到MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐与脱氨母液;
所述硫酸镁与步骤(1)所述混盐中硫酸铵的摩尔量之比为1.1:1;所述脱氨母液依次经60℃升温盐析与固液分离,得到硫酸钠与脱钠母液;所得脱钠母液回用于步骤(1);
(3)混合水、碳酸铵以及步骤(2)所得MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐,经固液分离得到硫酸铵母液与碳酸镁;所得碳酸镁回用于步骤(2);所得硫酸铵母液经硫酸调酸至pH值为5,然后在92℃下蒸发浓缩,得到硫酸铵;
所述水的加入量为使MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐完全溶解;所述碳酸铵的加入量为使所述MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐中的硫酸镁完全转化为碳酸镁。
实施例3
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)均匀混合水、混盐以及脱钠母液,得到混盐溶解液;
所述混盐包括质量比为1.5:1的硫酸钠与硫酸铵;所述水与所述混盐中硫酸铵的质量比为0.92:1;
(2)混合硫酸镁与步骤(1)所得混盐溶解液,20℃结晶后得到MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐与脱氨母液;
所述硫酸镁与步骤(1)所述混盐中硫酸铵的摩尔量之比为0.9:1;所述脱氨母液依次经80℃升温盐析与固液分离,得到硫酸钠与脱钠母液;所得脱钠母液回用于步骤(1);
(3)混合水、碳酸铵以及步骤(2)所得MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐,经固液分离得到硫酸铵母液与碳酸镁;所得碳酸镁回用于步骤(2);所得硫酸铵母液经硫酸调酸至pH值为4.8,然后在85℃下蒸发浓缩,得到硫酸铵;
所述水的加入量为使MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐完全溶解;所述碳酸铵的加入量为使所述MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐中的硫酸镁完全转化为碳酸镁。
实施例4
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)均匀混合水、混盐以及脱钠母液,得到混盐溶解液;
所述混盐包括质量比为2:1的硫酸钠与硫酸铵;所述水与所述混盐中硫酸铵的质量比为0.85:1;
(2)混合碳酸镁、硫酸以及步骤(1)所得混盐溶解液,45℃结晶后得到MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐与脱氨母液;
所述碳酸镁与硫酸反应生成的硫酸镁,与步骤(1)所述混盐中硫酸铵的摩尔量之比为0.8:1;所述脱氨母液依次经50℃升温盐析与固液分离,得到硫酸钠与脱钠母液;所得脱钠母液回用于步骤(1);
(3)混合水、碳酸铵以及步骤(2)所得MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐,经固液分离得到硫酸铵母液与碳酸镁;所得碳酸镁回用于步骤(2);所得硫酸铵母液经硫酸调酸至pH值为5.5,然后在95℃下蒸发浓缩,得到硫酸铵;
所述水的加入量为使MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐完全溶解;所述碳酸铵的加入量为使所述MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐中的硫酸镁完全转化为碳酸镁。
实施例5
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)均匀混合水、混盐以及脱钠母液,得到混盐溶解液;
所述混盐包括质量比为0.5:1的硫酸钠与硫酸铵;所述水与所述混盐中硫酸铵的质量比为0.95:1;
(2)混合碳酸镁、硫酸以及步骤(1)所得混盐溶解液,15℃结晶后得到MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐与脱氨母液;
所述碳酸镁与硫酸反应生成的硫酸镁,与步骤(1)所述混盐中硫酸铵的摩尔量之比为1.2:1;所述脱氨母液依次经100℃升温盐析与固液分离,得到硫酸钠与脱钠母液;所得脱钠母液回用于步骤(1);
(3)混合水、碳酸铵以及步骤(2)所得MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐,经固液分离得到硫酸铵母液与碳酸镁;所得碳酸镁回用于步骤(2);所得硫酸铵母液经硫酸调酸至pH值为5.2,然后在80℃下蒸发浓缩,得到硫酸铵;
所述水的加入量为使MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐完全溶解;所述碳酸铵的加入量为使所述MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐中的硫酸镁完全转化为碳酸镁。
实施例6
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,与实施例1的区别在于,除步骤(2)所述结晶的温度调整为50℃外,其余均与实施例1相同。
实施例7
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,与实施例1的区别在于,除步骤(2)所述结晶的温度调整为10℃外,其余均与实施例1相同。
实施例8
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,与实施例1的区别在于,除步骤(2)所述硫酸镁与步骤(1)所述混盐中硫酸铵的摩尔量之比调整为1.3:1外,其余均与实施例1相同。
实施例9
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,与实施例1的区别在于,除步骤(2)所述硫酸镁与步骤(1)所述混盐中硫酸铵的摩尔量之比调整为0.7:1外,其余均与实施例1相同。
实施例10
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,与实施例1的区别在于,除步骤(2)所述脱氨母液的升温盐析的温度调整为110℃外,其余均与实施例1相同。
实施例11
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,与实施例1的区别在于,除步骤(2)所述脱氨母液的升温盐析的温度调整为40℃外,其余均与实施例1相同。
实施例12
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,与实施例1的区别在于,除步骤(3)所述蒸发浓缩的温度调整为70℃外,其余均与实施例1相同。
实施例13
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,与实施例1的区别在于,除步骤(3)所述硫酸铵母液经硫酸调酸至pH值为6外,其余均与实施例1相同。
实施例14
本实施例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,与实施例4的区别在于,将步骤(2)以及步骤(3)所述碳酸镁等摩尔量替换为氢氧化镁,将步骤(3)所述碳酸铵替换为碳酸氢铵,所述碳酸氢铵的加入量为使所述MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O复盐中的硫酸镁完全转化为氢氧化镁,其余均与实施例4相同。
对比例1
本对比例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,与实施例1的区别在于,步骤(3)无调酸处理,其余均与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供了一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,所述方法采用CN107188199A公开的从废水中回收硫酸铵、硫酸钠的工艺,其包括如下步骤:
S1、过滤废水,将废水沉降、过滤处理,分离其中的固体悬浮物,储存滤除固体悬浮物后的废水;
S2、预热、蒸发废水,将经步骤S1处理后的废水预热后升温升压,然后进行闪蒸和气液分离,得到未饱和浓缩液;
S3、浓缩液循环,将步骤S2气液分离得到的未饱和浓缩液再次蒸发浓缩,至废水中硫酸钠浓缩为过饱和状态,得到过饱和母液;
S4、硫酸钠结晶,将所述过饱和母液进行闪蒸和气液分离反应,硫酸钠晶体析出并沉淀,固液分离后得到硫酸钠晶体和未饱和硫酸铵母液;
S5、未饱和硫酸铵母液循环,将所述未饱和硫酸铵母液循环蒸发至废水中硫酸铵浓缩至过饱和状态;
S6、硫酸铵析出,将步骤S5得到的饱和硫酸铵母液进行冷却结晶,得到硫酸铵晶体;
S7、将步骤S6得到的液体回用至步骤S2,再次进行蒸发浓缩。
将上述实施例与对比例所得硫酸钠按照GB/T 6009-2014进行纯度测试,将上述实施例与对比例所得硫酸铵按照GB/T 535-2020进行纯度测试,计算所得硫酸钠与硫酸铵的回收率,结果如表1所示。
表1
通过表1可以看出,由实施例1与实施例2-5对比可知,通过引入镁盐,控制结晶温度,实现硫酸铵与硫酸钠的分离;结合沉淀法、合理的调酸与蒸发浓缩温度,最终得到纯度与回收率较高的硫酸铵与硫酸钠;
由实施例1与实施例6以及实施例7对比可知,结晶温度过高或过低,会造成以复盐形式结晶析出的硫酸铵变少,且部分硫酸钠会进入复盐,导致硫酸钠和硫酸铵的纯度和回收率受到影响;由实施例1与实施例8以及实施例9对比可知,硫酸镁加入过多会使部分留在母液中,在升温结晶硫酸钠时随着硫酸钠一起析出,影响硫酸钠品质,加入过少则导致析出的硫酸铵量不足,降低硫酸铵的回收率;
由实施例1与实施例10以及实施例11对比可知,升温盐析温度过低,硫酸钠析出量明显下降,回收率有所下降,温度过高,会极大增加能耗与运行成本,硫酸钠的纯度也不再增加;由实施例1与实施例12对比可知,蒸发浓缩温度在80℃以下时,硫酸铵无法充分析出,其回收率显著降低;由实施例1与实施例13对比可知,采用硫酸对硫酸铵母液进行调酸时,pH值过高,所述硫酸铵母液中会残留碳酸铵或碳酸氢铵,在蒸发浓缩时会有一部分铵根离子转化为氨气进入冷凝水中,降低硫酸铵的回收率;由实施例1与实施例14对比可知,采用碳酸氢铵进行镁盐沉淀,所得硫酸铵的纯度与回收率仍然较高;
由实施例1与对比例1对比可知,未经调酸处理的硫酸铵母液,经蒸发浓缩,部分铵根离子转化为氨气进入冷凝水中,降低硫酸铵的回收率;对比例2提供的回收硫酸钠与硫酸铵的方法,由于在降温析出硫酸铵时仍会带出母液中残留的硫酸钠,无法实现硫酸钠和硫酸铵的完全分离,导致硫酸铵的纯度下降。
综上所述,本发明提供的混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,根据四元体系相图规律,通过升温盐析,结合沉淀法与蒸发浓缩法,实现从混盐中高效回收硫酸铵和硫酸钠,硫酸铵的回收率可达97%,硫酸钠的回收率可达96%;回收的硫酸钠的纯度可达99.2%,满足GB/T 6009-2014中工业无水硫酸钠Ⅱ类一等品的要求,硫酸铵的氮含量可达21.06%,纯度满足GB/T 535-2020中Ⅰ型产品的要求;
本发明所述方法中反应得到的第二镁盐与脱钠母液均可重复利用,无废水与废渣的排放,且所述方法操作简单、流程较短,适用于工业生产。
以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (14)
1.一种混盐回收硫酸钠与硫酸铵的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)均匀混合溶剂、混盐以及脱钠母液,得到混盐溶解液;
所述混盐包括质量比为(0.5-2):1的硫酸钠与硫酸铵;
(2)混合第一镁盐与步骤(1)所得混盐溶解液,结晶后得到复盐与脱氨母液;所述第一镁盐包括硫酸镁;所述复盐包括MgSO4·(NH4)2SO4·6H2O;
步骤(2)所述第一镁盐与步骤(1)所述混盐中硫酸铵的摩尔量之比为(0.8-1.2):1;步骤(2)所述脱氨母液依次经升温盐析与固液分离,得到硫酸钠与脱钠母液;所得脱钠母液回用于步骤(1);
(3)混合溶剂、铵盐以及步骤(2)所得复盐,经固液分离得到硫酸铵母液与第二镁盐;所得第二镁盐回用于步骤(2);所得硫酸铵母液依次经调酸与蒸发浓缩,得到硫酸铵;所述铵盐包括碳酸铵和/或碳酸氢铵;所述第二镁盐包括碳酸镁;
步骤(3)所述第二镁盐回用于步骤(2)时,第二镁盐与硫酸反应生成第一镁盐。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述溶剂包括水。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述溶剂与所述混盐中硫酸铵的质量比为(0.85-0.95):1。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述结晶的温度为15-45℃。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述结晶的温度为25-35℃。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述溶剂包括水。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述溶剂的加入量为使步骤(2)所得复盐完全溶解。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述铵盐的加入量为使所述复盐中的第一镁盐完全转化为第二镁盐。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述调酸所用溶液包括硫酸。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述硫酸的加入量为使所述硫酸铵母液的pH值≤5.5。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述蒸发浓缩的温度≥80℃。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述升温盐析的温度为50-100℃。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述升温盐析的温度为60-80℃。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)均匀混合溶剂、混盐以及脱钠母液,得到混盐溶解液;
所述混盐包括质量比为(0.5-2):1的硫酸钠与硫酸铵;所述溶剂与所述混盐中硫酸铵的质量比为(0.85-0.95):1;
(2)混合第一镁盐与步骤(1)所得混盐溶解液,15-45℃结晶后得到复盐与脱氨母液;
所述第一镁盐与步骤(1)所述混盐中硫酸铵的摩尔量之比为(0.8-1.2):1;所述脱氨母液依次经50-100℃升温盐析与固液分离,得到硫酸钠与脱钠母液;所得脱钠母液回用于步骤(1);
(3)混合溶剂、铵盐以及步骤(2)所得复盐,经固液分离得到硫酸铵母液与第二镁盐;所得第二镁盐回用于步骤(2);所得硫酸铵母液依次经调酸与≥80℃蒸发浓缩,得到硫酸铵;
所述第二镁盐回用于步骤(2)时,第二镁盐与硫酸反应生成第一镁盐;所述溶剂的加入量为使步骤(2)所得复盐完全溶解;所述铵盐的加入量为使所述复盐中的第一镁盐完全转化为第二镁盐;所述调酸所用硫酸的加入量为使所述硫酸铵母液的pH值≤5.5。
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