一种氯化钠废盐资源化利用的方法
阅读说明：本技术 一种氯化钠废盐资源化利用的方法 (Method for resource utilization of sodium chloride waste salt ) 是由 章小华 李春萍 唐柯 赵正斌 章光华 于 2021-07-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及废物处理领域,本发明公开了一种氯化钠废盐资源化利用的方法,包括：有机物气化助剂的制备,协同处置和处理等步骤；本发明公开了一种与顺流式回转窑协同处置氯化钠废盐的方法,利用顺流式回转窑的热量,在将氯化钠废盐中的有机物分解气化后进入顺流式回转窑的分解炉中充分燃烧后无害化排放,既能够回收利用氯化钠盐体,也能够充分利用废盐中含有的有机物燃烧产热,为顺流式回转窑供能,达到充分资源化利用的目的；本发明的方法能源消耗少,回收的氯化钠质量高,含碳量小,不产生废水和废气,是一种绿色的氯化钠废盐资源化利用方法。(The invention relates to the field of waste treatment, and discloses a method for resource utilization of sodium chloride waste salt, which comprises the following steps: preparing an organic matter gasification auxiliary agent, performing synergistic treatment, treating and the like; the invention discloses a method for treating waste sodium chloride salt in cooperation with a downstream rotary kiln, which utilizes the heat of the downstream rotary kiln, decomposes and gasifies organic matters in the waste sodium chloride salt, then the organic matters enter a decomposing furnace of the downstream rotary kiln to be fully combusted and then discharged in a harmless manner, so that the sodium chloride salt body can be recycled, the heat generated by combustion of the organic matters in the waste salt can be fully utilized, the energy can be supplied to the downstream rotary kiln, and the purpose of full resource utilization can be achieved; the method has the advantages of low energy consumption, high quality of the recycled sodium chloride, low carbon content and no generation of wastewater and waste gas, and is a green method for recycling the sodium chloride waste salt.)
技术领域
本发明涉及废物处理领域，尤其是一种氯化钠废盐资源化利用的方法。
背景技术
许多化工产品(特别是农药、医药、精细化工、有机化工、染料等)的生产过程中产生大量的废盐渣，因氯化钠废盐渣中含有2%-15%的有机物，导致含不同有机物的氯化钠废盐渣显示出不同的外观颜色，同时散发出各种难闻的气味，对环境及人体的身心健康造成了极大的危害。
CN109867296A 公开了一种工业氯化钠废盐渣精制方法，氯化钠废盐渣先经过破碎等预处理，再进行热处理去除有机物后，然后加入热水搅拌将可溶性盐完全溶解后过滤，得到的氯化钠粗盐溶液经过净化处理后，进行蒸发浓缩、冷却结晶、干燥得到氯化钠产品，蒸发馏出水全部回用于热处理后盐渣的溶解。该方法氯化钠回收率达到98％以上，得到的氯化钠产品中氯化钠含量高达99％(wt％)以上，杂质含量极低，达到工业干盐一级标准以上，可以作为氯碱等行业的原料直接外售。该发明实现了氯化钠废盐渣的无害化、资源化处理，有显著的经济效益、环境效益及社会效益，达到了氯化钠盐资源的完全再生回收利用，节能环保的目的，是一种环境友好型技术。
CN111559749A公开了一种酯化法资源化全利用氯化钠废渣盐的方法。在含醇类氯化钠废盐渣中加入酰氯和碱催化剂，搅拌混合反应后过滤；将正己烷加入得到的溶液中，搅拌混合均匀，静置分层，上层液体进行回收得到酯化产物；下层溶液加入碳酸钠溶液，静置并过滤，滤渣进行干燥回收，滤液中加入盐酸，静置后加热浓缩，分离析出的晶体并干燥，得到纯化的氯化钠。该发明方法通过常温处理，高效、彻底地酯化盐渣中的醇类有机物，达到提纯氯化钠的目的，同时回收可资源化利用的酯类物质，为化工行业实现节能减排提供技术支撑，促进化工行业的可持续协调发展。
CN108423692B提出一种用维生素C生产废盐提纯精制氯化钠的方法，包括步骤：1)将维生素C生产过程中产生的废盐溶于水，加入沉淀剂，或沉淀剂和沉淀助剂，使杂质生成沉淀；所述沉淀剂为氢氧化钠溶液，所述沉淀助剂为碳酸钠溶液、氯化钙溶液、碳酸铵溶液中的一种或多种；2)用活性炭脱色，然后过滤；3)滤液减压浓缩，回收纯化水，将物料离心分离，回收离心后的母液；脱水后的湿品干燥，得产品氯化钠。该发明将维生素C生产过程中产生的废盐加以精制和提纯，获得生产工业盐的方法，解决了维生素C生产过程中固体废物循环利用的难题。该发明的提纯精制工艺简单，母液和纯化水循环套用，精制成本低，产品纯度高。
以上方法以及现有技术都是采用水溶解废盐后蒸发浓缩、冷却结晶的方法会受氯化钠废盐，该种方法存在大量的废水和有机废物的排放，容易造成二次污染。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种氯化钠废盐资源化利用的方法。本发明公开了一种氯化钠废盐资源化利用的方法，利用顺流式回转窑的热量，在将氯化钠废盐中的有机物分解气化后进入顺流式回转窑的分解炉中充分燃烧后无害化排放，既能够回收利用氯化钠盐体，也能够充分利用废盐中含有的有机物燃烧产热，为顺流式回转窑供能，达到充分资源化利用的目的；废盐球经点火器点火形成燃烧层，在抽风作用下逐步燃烧，燃烧层逐步向下推进、直至料层底部，完成全部料层的焚烧，烟气在负压作用下进入下层物料，烟气所带热量对下层待焚烧球团进行干燥、预热，提高了焚烧处置过程中的热效率。
有机物气化助剂的制备：
按照质量份数，将3-7份的乙烯基吡啶、5-12份的甲基硅(二醇)二乙酸酯和0.3-1.8份的四三苯基磷钯, 105-130份的有机溶剂，加入到反应釜中，然后控温到80-90℃，回流反应3-8h，完成反应后,加入12.3-14.8份的过渡金属氯化物盐，然后控温到80-90℃，搅拌1-5h,蒸去溶剂, 再加入10-16份的有机路易斯酸和38-52份的磷酸盐混合均匀后在在80-105℃进行干燥处理，冷却后将混合组在0-10℃下进行高速球磨处理，得到平均粒径为200-500μm粉末状物料，再加入5-12份的乙酸锰，在10-40℃进行低速球磨处理，即可得到有机物气化助剂；
一种氯化钠废盐资源化利用的方法，其步骤为：
步骤一、协同处置：将100-180份的氯化钠废盐与0.5-3份的有机物气化助剂混合均匀后得到混合物料，将混合物料送入到热解设备中，所述的热解设备设置加热层和物料室，加热层与顺流式回转窑分解系统中相连，将顺流式回转窑的热量导入热解设备中，将处于物料室的氯化钠废盐混合物料加热，首先在250-450℃下处理10-30min，然后加热到850-1000℃，反应时间为20-60min；所述的物料室处于绝氧加热状态，有机物产生的烟气与空气按照体积比0.8：0.6-1.2的比例混合通过管道进入到顺流式回转窑分解炉中，充分燃烧后进入二次焚烧室；
步骤二、二次焚烧
二次焚烧室是对一次燃烧产生的烟气中未燃烬的有害物质做进一步的彻底分解销毁，烧器安装在二燃室下部，便于燃气与烟气充分混合。二燃室采用圆柱型结构，内为耐火层，依次为隔热保温层，外包钢板。为了使烟气与二次供风充分混合，二次风速 30-50m/s，二次焚烧室出口气体的温度1100-1500℃，烟气在二次焚烧室的停留时间＞2 秒，出口处的含氧量 6%-11%。
步骤三、将氯化钠废盐热分解后的提纯盐由排盐口排出，再经溶解，过滤，蒸发，得到回收氯化钠盐。
所述的过渡金属氯化物为氯化钴或氯化铁或氯化铜。
所述的有机溶剂为甲醇或乙醇或异丙醇。
所述的有机路易斯酸为甲酸或草酸或柠檬酸。
所述的磷酸盐为磷酸铵或三乙胺磷酸盐或磷酸-1,2-乙二胺盐。
氯化钠废盐焚烧工艺主要包括以下主要单元：进料系统：含液压站、上料系统、称重系统、破碎机、推料机构。焚烧系统：含顺流式回转窑、二燃室系统、废液加料系统及燃烧器。余热回收系统：含余热锅炉（SNCR 炉内脱硝）及辅助设备等。烟气净化系统：将冷却焚烧炉内的烟气并除去有害的物质，并且达到排放要求后排放。含急冷塔、石灰加料系统和活性炭加料系统、布袋除尘系统、湿法塔等。烟气排放系统：含引风机、烟囱、在线监测系统。
所述乙烯基吡啶、甲基硅(二醇)二乙酸酯发生硅氢加成反应，方程式示意为：
本发明在废盐中添加的有机物气化助剂，能够促进有机物分解成小分子，有利于有机物的挥发，减少废盐中的碳化物残留，提升回收废盐的质量；本发明的方法充分利用顺流式回转窑的产热分解废盐中有机物，然后分解的有机物进入顺流式回转窑充分燃烧为顺流式回转窑提供热量，达到绿色处理的目的。本发明的方法能源消耗少，回收的氯化钠质量高，含碳量小，不产生废水和废气，是一种绿色的氯化钠废盐资源化利用方法。
化工废盐经本项目处置后得到的氯化钠再生盐纯度产品满足《离子膜烧碱用盐》（QB/T5270-2018）离子膜烧碱用精制干盐标准，TOC≤10mg/kg。
附图说明
图1为废盐的SU8010电镜图。
图2为废盐的SU8010电镜图。
图3为废盐热重特性分析图。
由图3可知：废盐中含多个放热峰，判断含有多种有机物；放热峰均<800℃。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：
氯化钠废盐部分化学组成分析
Cl(%)
Ca(%)
Mg(%)
S0<sub>4</sub><sup>2-</sup>(%)
K<sub>2</sub>O(%)
Na<sub>2</sub>O(%)
35.7
0.366
0
15.04
0
26.81
有机物含量15200ppm。
实施例1
一种氯化钠废盐资源化利用的方法，其方案为：
有机物气化助剂的制备：
将3kg的乙烯基吡啶、5kg的甲基硅(二醇)二乙酸酯和0.3kg的四三苯基磷钯,105kg的有机溶剂，加入到反应釜中，然后控温到80℃，回流反应3h，完成反应后,加入12.3kg的过渡金属氯化物盐，然后控温到80℃，搅拌1h,蒸去溶剂, 再加入10kg的有机路易斯酸和38kg的磷酸盐混合均匀后在在80℃进行干燥处理，冷却后将混合组在0℃下进行高速球磨处理，得到平均粒径为200μm粉末状物料，再加入5kg的乙酸锰，在10℃进行低速球磨处理，即可得到有机物气化助剂；
一种氯化钠废盐资源化利用的方法，其步骤为：
步骤一、协同处置：将100kg的氯化钠废盐与0.5kg的有机物气化助剂混合均匀后得到混合物料，将混合物料送入到热解设备中，所述的热解设备设置加热层和物料室，加热层与顺流式回转窑分解系统中相连，将顺流式回转窑的热量导入热解设备中，将处于物料室的氯化钠废盐混合物料加热，首先在250℃下处理10min，然后加热到850℃，反应时间为20min；所述的物料室处于绝氧加热状态，有机物产生的烟气与空气按照体积比0.8：0.6的比例混合通过管道进入到顺流式回转窑分解炉中，充分燃烧后进入二次焚烧室；
步骤二、二次焚烧
二次焚烧室是对一次燃烧产生的烟气中未燃烬的有害物质做进一步的彻底分解销毁，烧器安装在二燃室下部，便于燃气与烟气充分混合。二燃室采用圆柱型结构，内为耐火层，依次为隔热保温层，外包钢板。为了使烟气与二次供风充分混合，二次风速 30m/s，二次焚烧室出口气体的温度1100℃，烟气在二次焚烧室的停留时间＞2 秒，出口处的含氧量6%%。
步骤三、将氯化钠废盐热分解后的提纯盐由排盐口排出，再经溶解，过滤，蒸发，得到回收氯化钠盐。
所述的过渡金属氯化物为氯化钴。
所述的有机溶剂为甲醇。
所述的有机路易斯酸为甲酸。
所述的磷酸盐为磷酸铵。
所述的较低温度为250℃。
实施例2
有机物气化助剂的制备：
将5kg的乙烯基吡啶、8kg的甲基硅(二醇)二乙酸酯和1.1kg的四三苯基磷钯,118kg的有机溶剂，加入到反应釜中，然后控温到85℃，回流反应6h，完成反应后,加入13.5kg的过渡金属氯化物盐，然后控温到85℃，搅拌3h,蒸去溶剂, 再加入13kg的有机路易斯酸和45kg的磷酸盐混合均匀后在在92℃进行干燥处理，冷却后将混合组在5℃下进行高速球磨处理，得到平均粒径为350μm粉末状物料，再加入8kg的乙酸锰，在25℃进行低速球磨处理，即可得到有机物气化助剂；
一种氯化钠废盐资源化利用的方法，其步骤为：
步骤一、协同处置：将140kg的氯化钠废盐与1.8kg的有机物气化助剂混合均匀后得到混合物料，将混合物料送入到热解设备中，所述的热解设备设置加热层和物料室，加热层与顺流式回转窑分解系统中相连，将顺流式回转窑的热量导入热解设备中，将处于物料室的氯化钠废盐混合物料加热，首先在350℃下处理20min，然后加热到925℃，反应时间为40min；所述的物料室处于绝氧加热状态，有机物产生的烟气与空气按照体积比0.8：0.9的比例混合通过管道进入到顺流式回转窑分解炉中，充分燃烧后进入二次焚烧室；
步骤二、二次焚烧
二次焚烧室是对一次燃烧产生的烟气中未燃烬的有害物质做进一步的彻底分解销毁，烧器安装在二燃室下部，便于燃气与烟气充分混合。二燃室采用圆柱型结构，内为耐火层，依次为隔热保温层，外包钢板。为了使烟气与二次供风充分混合，二次风速 40m/s，二次焚烧室出口气体的温度1300℃，烟气在二次焚烧室的停留时间＞2 秒，出口处的含氧量8%。
步骤三、将氯化钠废盐热分解后的提纯盐由排盐口排出，再经溶解，过滤，蒸发，得到回收氯化钠盐。所述的过渡金属氯化物为氯化铁。
所述的有机溶剂为乙醇。
所述的有机路易斯酸为草酸。
所述的磷酸盐为三乙胺磷酸盐。
所述的较低温度为350℃。
实施例3
一种氯化钠废盐资源化利用的方法，其方案为：
有机物气化助剂的制备：
将7kg的乙烯基吡啶、12kg的甲基硅(二醇)二乙酸酯和1.8kg的四三苯基磷钯,130kg的有机溶剂，加入到反应釜中，然后控温到90℃，回流反应8h，完成反应后,加入14.8kg的过渡金属氯化物盐，然后控温到90℃，搅拌5h,蒸去溶剂, 再加入16kg的有机路易斯酸和52kg的磷酸盐混合均匀后在在105℃进行干燥处理，冷却后将混合组在10℃下进行高速球磨处理，得到平均粒径为500μm粉末状物料，再加入12kg的乙酸锰，在40℃进行低速球磨处理，即可得到有机物气化助剂；
一种氯化钠废盐资源化利用的方法，其步骤为：
步骤一、协同处置：将180kg的氯化钠废盐与3kg的有机物气化助剂混合均匀后得到混合物料，将混合物料送入到热解设备中，所述的热解设备设置加热层和物料室，加热层与顺流式回转窑分解系统中相连，将顺流式回转窑的热量导入热解设备中，将处于物料室的氯化钠废盐混合物料加热，首先在450℃下处理30min，然后加热到1000℃，反应时间为60min；所述的物料室处于绝氧加热状态，有机物产生的烟气与空气按照体积比0.8：1.2的比例混合通过管道进入到顺流式回转窑分解炉中，充分燃烧后进入二次焚烧室；
步骤二、二次焚烧
二次焚烧室是对一次燃烧产生的烟气中未燃烬的有害物质做进一步的彻底分解销毁，烧器安装在二燃室下部，便于燃气与烟气充分混合。二燃室采用圆柱型结构，内为耐火层，依次为隔热保温层，外包钢板。为了使烟气与二次供风充分混合，二次风速50m/s，二次焚烧室出口气体的温度1500℃，烟气在二次焚烧室的停留时间＞2 秒，出口处的含氧量11%。
步骤三、将氯化钠废盐热分解后的提纯盐由排盐口排出，再经溶解，过滤，蒸发，得到回收氯化钠盐。所述的过渡金属氯化物为氯化铜。
所述的有机溶剂为异丙醇。
所述的有机路易斯酸为柠檬酸。
所述的磷酸盐为磷酸-1,2-乙二胺盐。
所述的较低温度为450℃。
实施例1，2，3的化工废盐经本项目处置后得到的氯化钠再生盐纯度产品满足《离子膜烧碱用盐》（QB/T5270-2018）离子膜烧碱用精制干盐标准，TOC≤10mg/kg。
对比例1
一种氯化钠废盐资源化利用的方法，其方案为：
一种氯化钠废盐资源化利用的方法，其步骤为：
步骤一、协同处置：将100kg的氯化钠废盐送入到热解设备中，所述的热解设备设置加热层和物料室，加热层与顺流式回转窑分解系统中相连，将顺流式回转窑的热量导入热解设备中，将处于物料室的氯化钠废盐混合物料加热，首先在250℃下处理10min，然后加热到850℃，反应时间为20min；所述的物料室处于绝氧加热状态，有机物产生的烟气与空气按照体积比0.8：0.6的比例混合通过管道进入到顺流式回转窑分解炉中，充分燃烧后进入二次焚烧室；
步骤二、二次焚烧
二次焚烧室是对一次燃烧产生的烟气中未燃烬的有害物质做进一步的彻底分解销毁，烧器安装在二燃室下部，便于燃气与烟气充分混合。二燃室采用圆柱型结构，内为耐火层，依次为隔热保温层，外包钢板。为了使烟气与二次供风充分混合，二次风速 30m/s，二次焚烧室出口气体的温度1100℃，烟气在二次焚烧室的停留时间＞2 秒，出口处的含氧量6%。
步骤三、将氯化钠废盐热分解后的提纯盐由排盐口排出，再经溶解，过滤，蒸发，得到回收氯化钠盐。所述的过渡金属氯化物为氯化钴。
所述的有机溶剂为甲醇。
所述的有机路易斯酸为甲酸。
所述的磷酸盐为磷酸铵。
所述的较低温度为250℃。
对比例2
有机物气化助剂的制备：
将3kg的乙烯基吡啶、5kg的甲基硅(二醇)二乙酸酯和0.3kg的四三苯基磷钯,105kg的有机溶剂，加入到反应釜中，然后控温到80℃，回流反应3h，完成反应后,加入12.3kg的过渡金属氯化物盐，然后控温到80℃，搅拌1h,蒸去溶剂, 再加入10kg的有机路易斯酸和38kg的磷酸盐混合均匀后在在80℃进行干燥处理，冷却后将混合组在0℃下进行高速球磨处理，得到平均粒径为200μm粉末状物料，再加入5kg的乙酸锰，在10℃进行低速球磨处理，即可得到有机物气化助剂；
一种氯化钠废盐资源化利用的方法，其步骤为：
步骤一、协同处置：将100kg的氯化钠废盐与0.5kg的有机物气化助剂混合均匀后得到混合物料，将混合物料送入到热解设备中，所述的热解设备设置加热层和物料室，加热层与顺流式回转窑分解系统中相连，将顺流式回转窑的热量导入热解设备中，将处于物料室的氯化钠废盐混合物料加热，首先在250℃下处理10min，然后加热到850℃，反应时间为20min；所述的物料室处于绝氧加热状态，有机物产生的烟气与空气按照体积比0.8：0.6的比例混合通过管道进入到顺流式回转窑分解炉中，充分燃烧后进入二次焚烧室；
步骤三、将氯化钠废盐热分解后的提纯盐由排盐口排出，再经溶解，过滤，蒸发，得到回收氯化钠盐。所述的过渡金属氯化物为氯化钴。
所述的有机溶剂为甲醇。
所述的有机路易斯酸为甲酸。
所述的较低温度为250℃。
对比例3
一种氯化钠废盐资源化利用的方法，其方案为：
协同处置：将100kg氯化钠废盐送入到热解设备中，所述的热解设备设置加热层和物料室，加热层与顺流式回转窑分解系统中相连，将顺流式回转窑的热量导入热解设备中将处于物料室的氯化钠废盐混合物料加热，首先在较低温度下处理10min，然后加热到850℃，反应时间为20min；所述的物料室处于绝氧加热状态，有机物产生的烟气与空气按照体积比0.8：0.6的比例混合通过管道进入到顺流式回转窑分解炉中，充分燃烧后进入顺流式回转窑废气系统；
将氯化钠废盐热分解后的提纯盐由排盐口排出，得到回收氯化钠盐。
所述的较低温度为250℃。
采用耐驰公司的STA 449 F3热重分析仪。采用的气氛为氮气和空气，每次测试样品质量为16mg左右，分析时将样品放置入氧化铝坩埚内进行测试，载气流量为50ml/min。氮气氛围下的减重反应处理后的废盐的有机物残留量，空气氛围下的减重反应处理后的废盐的碳化物的残留量。其测试结果如下表所示：
对比例的处理氯化钠废盐的性能测试结果如下表所示：
有机物残留量TOC mg/kg
碳化物（%）
实施例1
4
0.5
实施例2
2
0.4
实施例3
1
0.2
对比例1
13
2.91
对比例2
59
6.21
对比例3
124
10.74
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