CN115594862B - 一种利用氨碱碱渣制备腐植酸钙镁螯合液的方法和设备 - Google Patents
一种利用氨碱碱渣制备腐植酸钙镁螯合液的方法和设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种利用氨碱碱渣制备腐植酸钙镁螯合液的方法和设备，属于氨碱碱渣处理及再利用技术领域，尤其涉及一种利用废酸、碱、氨碱碱渣工业化生产腐植酸钙镁螯合液的方法。本发明的方法，以氨碱碱渣、硝酸、腐植酸、碳酸钠、氢氧化钾为原料，经过混合、过滤，得到腐植酸钙镁螯合液，该过程工艺简单、易于实现，且能够批量生产应用；副产物可以作为硫酸钙晶须使用；产生的二氧化碳气体和二氧化氮气体收集在装有腐殖酸钾和氨水的混合物中进行四级循环，二氧化氮气体被吸收，二氧化碳气体进入到窑气洗涤塔中用于氨盐水碳酸化工段。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用氨碱碱渣制备腐植酸钙镁螯合液的方法和设备，属于氨碱碱渣处理及再利用技术领域，尤其涉及一种利用废酸、碱、氨碱碱渣工业化生产腐植酸钙镁螯合液的方法。
背景技术
产能约占全国46％(约1000万吨/年)的″氨碱法”生产纯碱企业，每年都有大量碱渣、废液排放，严重污染环境，破坏农作物生长。针对这一现实问题，氨碱法生产纯碱企业采用了一系列解决方案，例如：建围堰、修河坝、改设备，调工艺，但未能从根本上改变废液、废碱渣的排放规模。造成这样后果的原因是“氨碱法”制碱工艺，每生产一吨纯碱，要排放10吨废液、废碱渣。售价只有 2000多元左右一吨的纯碱，无法承载处理10立方米废液、废碱渣的高昂费用。在氨碱生产企业中，碱渣的综合利用是一个急待解决的问题。
山东建材学院和山东海洋化工集团制碱公司共同协作，从二次盐泥中成功地提取了特种碳酸钙，已通过省级技术鉴定并批量生产和投放市场，从一次盐泥中提取轻质氧化镁的研究，已在实验室扩大实验中取得了成功并通过山东省科委的鉴定，现正在筹备中试生产，一次盐泥提取轻质氧化镁的剩余物，用来制造水泥或建筑胶凝材料的开发研究也取得了较大的进展。
新疆天业(集团)天能化工有限公司以碱渣为原料制备陶粒项目正处于中试阶段，陶粒可广泛使用于建筑保温、生产建材、水处理滤料、无土栽培基料等方面。
然而，如何针对碱渣的各类成分，进行综合利用仍是本领域尚未解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种利用氨碱碱渣制备腐植酸钙镁螯合液的方法和设备，针对碱渣的各类成分，进行综合利用，变废为宝，达到了零排放，解决了碱渣对环境的污染问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种利用氨碱碱渣制备腐植酸钙镁螯合液的方法，该方法使用到的原料为氨碱碱渣、硝酸、腐植酸、碳酸钠、氢氧化钾；
所述的腐植酸为矿源腐植酸或植源腐植酸；
该方法的步骤包括：
第一步，将氨碱碱渣和碳酸钠进行混合，混合时间为1-20min，过滤，得到第一滤液和第一滤饼，将第一滤饼和第一滤液进行分离，得到第二滤饼和第二滤液；碳酸钠的质量为氨碱碱渣质量的5％-20％，得到的第二滤饼主要为碳酸钙和硫酸钙；
第二步，将第一步得到的第二滤饼和硝酸进行混合，过滤，得到第三滤液和第三滤饼，将第三滤饼和第三滤液进行分离，得到第四滤饼和第四滤液；硝酸的质量为第二滤饼质量的60％-70％；
第三步，在第二步得到的第四滤液中加入氢氧化钾调整pH值至6.5-7，得到混合液；
第四步，在第三步得到的混合液中加入腐植酸，得到腐植酸钙镁螯合液，腐植酸的质量为混合液中的钙镁离子质量的0.8-1.2倍，优选1倍；
所述的第一步中得到的第二滤液可以作为制备硫酸钙晶须时的溶剂；还可以在氨碱生产工艺的化盐或盐水的精制工段中使用；
所述的第二步中得到的第四滤饼可以作为硫酸钙晶须使用；
所述的第二步中，在第二滤饼和硝酸进行混合时会产生二氧化碳气体和二氧化氮气体，将产生的二氧化碳气体和二氧化氮气体收集在装有腐殖酸钾和氨水的混合物中进行四级循环，二氧化氮气体被吸收，二氧化碳气体进入到窑气洗涤塔中用于氨盐水碳酸化工段。
一种利用氨碱碱渣制备腐植酸钙镁螯合液的设备，该设备包括物料混合器、过滤器、物料收集器、气体收集器、四级循环器和窑气洗涤塔；
所述的物料混合器用于将物料进行混合，比如将氨碱碱渣和碳酸钠进行混合，将第四滤液和氢氧化钾进行混合，将混合液中和腐植酸进行混合，
所述的过滤器用于将物料进行分离，比如将滤液和滤饼进行分离；
所述的物料收集器用于收集物料，比如收集第二滤液后将第二滤液作为制备硫酸钙晶须时的溶剂；还可以在氨碱生产工艺的化盐或盐水的精制工段中使用；还可以收集第四滤饼，并将收集的第四滤饼作为硫酸钙晶须使用；
所述的气体收集器用于收集二氧化碳气体和二氧化氮气体；
所述的四级循环器用于对装有通入二氧化碳气体和二氧化氮气体的腐殖酸钾和氨水的混合物进行四级循环；
所述的窑气洗涤塔用于收集二氧化碳气体，收集的二氧化碳气体用于氨盐水碳酸化工段。
有益效果
(1)本发明的方法，以氨碱碱渣、硝酸、腐植酸、碳酸钠、氢氧化钾为原料，经过混合、过滤，得到腐植酸钙镁螯合液，该过程工艺简单、易于实现，且能够批量生产应用；
(2)本发明的方法中，副产物第四滤饼可以作为硫酸钙晶须使用；
(3)本发明的方法中，副产物第二滤饼和硝酸进行混合时会产生二氧化碳气体和二氧化氮气体，产生的二氧化碳气体和二氧化氮气体收集在装有腐殖酸钾和氨水的混合物中进行四级循环，二氧化氮气体被吸收，二氧化碳气体进入到窑气洗涤塔中用于氨盐水碳酸化工段。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明以唐山三友化工股份有限公司的氨碱法碱渣为原料，经天津化工研究设计院检验中心多次分析其组成表1中所示。
表1碱渣成分分析
| 碱渣成分 | 样品1含量％ | 样品2含量％ | 样品3含量％ | 样品4含量％ |
| 硫酸钙 | 17.3 | 3 | 15 | 3 |
| 碳酸钙 | 21.2 | 64 | 20 | 64 |
| 氧化钙 | 5.7 | 8 | 8 | |
| 氯化钙 | 22.5 | 6 | 3 | 6 |
| 氯化钠 | 3.1 | 4 | 10 | 4 |
| 氢氧化钙 | 6.5 | 10 | 5 | 10 |
| 氢氧化镁 | 8.9 | 27 | ||
| 二氧化硅 | 8.0 | 3 | 6 | 3 |
| 氧化铝 | 2.5 | 2 | 2 | 2 |
| 氧化铁 | 1 | |||
| 酸不溶物 | 4.3 | 8 | 2 | 8 |
本发明的方法对氨碱法碱渣进行综合利用，对碱渣及输送碱渣的废水全部回收利用，整体过程没有污染物排放，可自动控制、连续化生产。
实施例
一种利用氨碱碱渣制备腐植酸钙镁螯合液的方法，该方法使用到的原料为氨碱碱渣、硝酸、腐植酸、碳酸钠、氢氧化钾；
所述的腐植酸为矿源腐植酸或植源腐植酸；
该方法的步骤包括：
第一步，室温下，将氨碱碱渣和质量浓度为15％的碳酸钠水溶液进行混合，混合时间为15min，进行过滤，得到第一滤液和第一滤饼，将第一滤饼和第一滤液进行分离，得到第二滤饼和第二滤液；并将第二滤饼进行粉碎，得到的第二滤饼主要为碳酸钙和硫酸钙；对滤饼进行洗涤，使第二滤饼中的含氯量低于 3％；碳酸钠的质量为氨碱碱渣质量的15％；
第二步，将第一步得到的第二滤饼和质量浓度为50％硝酸进行混合，过滤，得到第三滤液和第三滤饼，将第三滤饼和第三滤液进行分离，得到第四滤饼和第四滤液；硝酸的质量为第二滤饼质量的50％；
第三步，在第二步得到的第四滤液中加入氢氧化钾调整pH值至7.0，得到混合液；
第四步，在第三步得到的混合液中加入腐植酸，得到腐植酸钙镁螯合液，腐植酸的质量为混合液中的钙镁离子质量的3倍；
所述的第一步中得到的第二滤液可以作为制备硫酸钙晶须时的溶剂；还可以在氨碱生产工艺的化盐或盐水的精制工段中使用；
所述的第二步中得到的第四滤饼可以作为硫酸钙晶须使用；
所述的第二步中，在第二滤饼和硝酸进行混合时会产生二氧化碳气体和二氧化氮气体，将产生的二氧化碳气体和二氧化氮气体收集在装有腐殖酸钾和氨水的混合物中进行四级循环，二氧化氮气体被吸收，二氧化碳气体进入到窑气洗涤塔中用于氨盐水碳酸化工段。
得到的复合氨基酸钙镁螯合液符合腐植酸钙镁肥标准。
一种利用氨碱碱渣制备腐植酸钙镁螯合液的设备，该设备包括物料混合器、过滤器、物料收集器、气体收集器、四级循环器和窑气洗涤塔；
所述的物料混合器用于将物料进行混合，比如将氨碱碱渣和碳酸钠进行混合，将第四滤液和氢氧化钾进行混合，将混合液中和腐植酸进行混合，
所述的过滤器用于将物料进行分离，比如将滤液和滤饼进行分离；
所述的物料收集器用于收集物料，比如收集第二滤液后将第二滤液作为制备硫酸钙晶须时的溶剂；还可以在氨碱生产工艺的化盐或盐水的精制工段中使用；还可以收集第四滤饼，并将收集的第四滤饼作为硫酸钙晶须使用；
所述的气体收集器用于收集二氧化碳气体和二氧化氮气体；
所述的四级循环器用于对装有通入二氧化碳气体和二氧化氮气体的腐殖酸钾和氨水的混合物进行四级循环；
所述的窑气洗涤塔用于收集二氧化碳气体，收集的二氧化碳气体用于氨盐水碳酸化工段。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (1)
1.一种利用氨碱碱渣制备腐植酸钙镁螯合液的方法，其特征在于：该方法使用到的原料包括氨碱碱渣、硝酸、腐植酸、碳酸钠、氢氧化钾；
所述的腐植酸为矿源腐植酸或植源腐植酸；
该方法的步骤包括：
第一步，室温下，将氨碱碱渣和质量浓度为15％的碳酸钠水溶液进行混合，混合时间为15min，进行过滤，得到第一滤液和第一滤饼，将第一滤饼和第一滤液进行分离，得到第二滤饼和第二滤液；并将第二滤饼进行粉碎，得到的第二滤饼主要为碳酸钙和硫酸钙；对滤饼进行洗涤，使第二滤饼中的含氯量低于3％；碳酸钠的质量为氨碱碱渣质量的15％；
第二步，将第一步得到的第二滤饼和质量浓度为50％硝酸进行混合，过滤，得到第三滤液和第三滤饼，将第三滤饼和第三滤液进行分离，得到第四滤饼和第四滤液；硝酸的质量为第二滤饼质量的50％；
第三步，在第二步得到的第四滤液中加入氢氧化钾调整pH值至7.0，得到混合液；
第四步，在第三步得到的混合液中加入腐植酸，得到腐植酸钙镁螯合液，腐植酸的质量为混合液中的钙镁离子质量的3倍；
所述的第一步中得到的第二滤液作为制备硫酸钙晶须时的溶剂、在氨碱生产工艺的化盐或盐水的精制工段中使用；
所述的第二步中得到的第四滤饼作为硫酸钙晶须使用；
所述的第二步中，在第二滤饼和硝酸进行混合时会产生二氧化碳气体和二氧化氮气体，将产生的二氧化碳气体和二氧化氮气体收集在装有腐殖酸钾和氨水的混合物中进行四级循环，二氧化氮气体被吸收，二氧化碳气体进入到窑气洗涤塔中用于氨盐水碳酸化工段；
得到的复合氨基酸钙镁螯合液符合腐植酸钙镁肥标准。
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