新型熔盐渣处理工艺

技术领域

本申请涉及盐渣处理技术领域，具体涉及新型熔盐渣处理工艺。

背景技术

熔盐渣主要来源于农药、制药、精细化工(中间体)、煤化工、印染等多个工业行业，主要为酸、碱条件下的化学反应、盐析、固色处理和其他化学反应等工段产生的高含盐废水，经蒸发结晶工艺处理，得到NaCl、Na2SO4等一种或多种无机盐及有机污染物、和其他盐类、机械杂质的混合物，属于危险废物。全国工业生产每年产生大量的副产盐渣，2017年全国产生煤化工盐渣20万吨、农药盐渣273万吨、染料助剂盐渣40万吨、环氧树脂盐渣40万吨、橡胶助剂盐渣30万吨、聚碳酸酯盐渣50万吨。

传统的对于熔盐渣的处理主要有焚烧法、填埋法以及高温热解法，焚烧法可以高效去除有机物，但因高温焚烧会造成无机盐熔融产生结块堵塞问题，导致高温耐火材料腐蚀及设备无法正常使用，因此对于焚烧，企业一般都不愿意接收，填埋法会占用大量土地，存在环境风险，填埋场也不愿意接收，高温热解法只能处理单一盐或混盐，且尾气需要高温焚烧净化处理，而目前，对于熔盐渣的处理又有了一种新的工艺，即通过新型碱转窑的配合来对其进行碱转热处理，从而将其提炼为工业用盐，主要过程包括拌碱与加热，但其烧制过程中，始终是处于一个恒温的状态，盐渣处理不到位，转化效率低。

发明内容

本申请的目的在于：为解决上述背景技术中的问题，本申请提供了新型熔盐渣处理工艺。

本申请为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

新型熔盐渣处理工艺，包括以下步骤：

a)通过对熔盐渣中加入稀土元素氧化物来配置出碱转原料；

b)将所述碱转原料输送至拌碱桶，并根据所述碱转原料的不同成分特性与稀土元素氧化物的量，且按照m(REO):m(NaOH）=1:0.8～4.0的重量比对拌碱桶中加入氢氧化钠；

c)对拌碱桶内部进行搅拌，且保持拌碱桶处于密封状态；

d)将加入氢氧化钠的所述碱转原料输送至多段立式窑的顶部，以使所述碱转原料落入至多段立式窑内部；

其中,具有以下控制条件：

所述多段立式窑由上而下依次包括烘干段、反应段以及降温段；

所述降温段的温度被控制在300℃±50℃，所述反应段温度被控制在800℃±50℃，所述降温段无加热处理；

所述碱转原料在烘干段、反应段以及降温段所处的时间依次为15-30分钟、30-45分钟以及15-30分钟。

进一步地，所述a）步骤中，所述稀土元素氧化物的量在碱转原料总量的占比为20%～45%。

进一步地，当所述a)步骤完成时，还具有以下步骤：

利用搅拌设备对加入所述稀土元素氧化物的碱转原料进行搅拌；

利用雷蒙磨机对碱转原料进行研磨，且形成的碱转原料颗粒≧100目。

进一步地，所述b）步骤中，在将研磨之后的碱转原料输送至拌碱桶内时，由真空上料设备配合完成。

进一步地，还包括与所述c）步骤同步进行的以下步骤：

在拌碱桶上接入抽风管，并将其与水喷淋循环系统连接，并启动水喷淋循环系统。

进一步地，还包括以下步骤：

将从所述多段立式窑内出来的碱转原料按照颗粒直径进行粗细分离，当大于目标直径时为粗颗粒，当小于或等于目标直径时为细颗粒；

再次利用雷蒙磨机对细颗粒进行研磨，利用颚式破碎机对粗颗粒进行破碎；

利用雷蒙磨机对破碎后的粗颗粒进行研磨。

进一步地，还包括与所述d）步骤同步进行的以下步骤：

所述多段立式窑中的烟气导入至二级旋风收尘设备，以形成盐渣颗粒；

将从二级旋风收尘设备中流出的盐渣颗粒导入至拌碱桶内。

进一步地，还包括与所述d）步骤同步进行的以下步骤：

利用保温设备对二级旋风收尘设备进行保温处理；

利用热回收设备对二级旋风收尘设备进行热收集。

进一步地，还包括与所述d）步骤同步进行的以下步骤：

当热回收设备收集到二级旋风收尘设备的热量后，利用布袋收尘系统对从二级旋风收尘设备出来的烟气进行收集；

利用引风设备将布袋收尘系统中的烟气导入至二级水喷淋系统。

进一步地，所述d）步骤中，将加入氢氧化钠的所述碱转原料输送至多段立式窑顶部的过程包括以下步骤：

利用皮带和斗提相配合将加入氢氧化钠的所述碱转原料输送至多段立式窑的顶口处；

通过变频螺旋控制技术控制加入氢氧化钠的所述碱转原料由多段立式窑的顶口处进入至多段立式窑内部。

本申请的有益效果如下：

1、本申请通过稀土元素氧化物的参入从而可以配置出碱转原料，并通过将其加入至多段立式窑，从而可以对其进行分步加热，且通过对各段中的温度以及处理时间的控制，从而可以充分保证对碱转原料处于不同时段进行精准加热，从而充分保证碱转原料在高温条件下能够与氢氧化钠充分反应，以促进碱转原料的充分转化，与现有的新型工艺相比，本工艺在进行转化时，转化的效率更高，合格率也更高，从而提高了对熔盐渣的利用率，减少了对环境的污染。

2、本申请通过将稀土元素氧化物在碱转原料中的占比控制在20%～45%，从而可以充分保证熔盐渣与稀土元素氧化物的结合，同时又不会造成稀土元素氧化物的浪费，从而充分地达到了对稀土元素氧化物的合理利用。

3、本申请通过对加入稀土元素氧化物的碱转原料进行搅拌以及研磨，从而可以保证混料颗粒大小的均匀，从而保证在后续的拌碱过程中能够与碱料充分混合，同时保证混合的均匀程度，从而有效保证了整个拌碱过程的质量。

附图说明

图1是本申请中工步骤流程图；

图2是本申请中所提供工艺与原工艺之间的功效对比表。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本申请一个实施例提出的新型熔盐渣处理工艺，用于代替现有的新型熔盐渣生产处理工艺，旨在提高熔盐渣的转化效率，本工艺包括以下步骤，且按照顺序依次进行，具体为：

a)在熔盐渣中加入稀土元素氧化物，通过两者相结合，从而来配置出碱转原料，稀土元素具体可以采用如镧，铈，镨以及钕等都可以，关于其氧化物，例如三氧化二铈或二氧化铈都可以，稀土元素具有光谱特性，多电子原子中，对于一种确定的电子组态，可以有几种不同的S、L、J 状态，因此其对应的氧化物根据这一特性具有相应的还原性，从而为后续的反应步骤提供一定的条件；

b)将以上的所述碱转原料输送至拌碱桶中，并根据所述碱转原料的不同成分特性与稀土元素氧化物的量，且按照m(REO):m(NaOH）=1:0.8～4.0这样一个公式所提供的重量比对拌碱桶中加入氢氧化钠，式中，REO为稀土元素氧化物，由公式可知，稀土元素氧化物的与碱的质量占比范围为1/0.8至1/4，氢氧化钠为一种强碱，从而用于后续的碱转反应，当然，并不局限为氢氧化钠，也可以是其他的强碱成分，例如氢氧化钾以及氢氧化钙等；

c)对拌碱桶内部所混合的成分进行不断的搅拌，使物料充分混合到位，另外，为了保证混合的程度，搅拌时间需维持在15-20分钟之间，并同时保持拌碱桶处于密封的状态；

d)将加入氢氧化钠的所述碱转原料输送至多段立式窑的顶部，当到达顶部位置时，碱转原料会由于重力而落入至多段立式窑内部，且缓慢的依次落入，从而由上而下依次经过多段立式窑中不同高度处的位置，落入至底部；

其中,关于以上的步骤还具有以下的控制条件：

所述多段立式窑由上而下至少被依次分为了烘干段、反应段以及降温段，多段立式窑由上而下总共有7层位置，这里的1-2层为烘干段，而3-5层为反应段，最后的6-7层为降温段，因此，碱转原料会依次经过烘干段、反应段以及降温段；

这里的所述降温段的温度被控制在300℃±50℃，所述反应段温度被控制在800℃±50℃，而所述降温段则没有做加热处理，该段用于物料的降温冷却；

且以上的所述碱转原料在烘干段、反应段以及降温段所处的时间依次为15-30分钟、30-45分钟以及15-30分钟，这里的多段立式窑的底部具有相应的通风孔，在反应时，温度需要从底部进入至多段立式窑的内部，并依次往上流动，从而保证内部的充分燃烧；

整个方法在进行时，通过以上的公式可知，假如熔盐渣为1单位时，稀土元素氧化物的量应该为四分之一个单位到九分之一个单位之间，因此后续在加碱时，碱的量应该在四十五分之四到一个单位之间，当物料配好之后，先使完全混合好的碱转原料先被送入至多段立式窑的顶部，从而使其慢慢的落入到多段立式窑的内部，并依次往落入，先在烘干段内进行15-30分钟的烘干，再落入到反应段内进行30-45分钟的反应，最后再落入到降温段内进行15-30分钟的冷却降温，从而完成整个碱转的过程，使熔盐渣被转化成了工业用的盐类，这里的多段立式窑在对物料进行烧制时，提供热量的燃料为天然气，为了保证多段分层加热，其可以从多段立式窑的各个高度处分别进入至窑内部，图2为本工艺与原工艺之间的功效对比表，这里的数据是通过对原工艺中与本工艺进行同步进行，且将熔盐渣的量均控制在一单位而得到的，熔盐渣与稀土元素氧化物所混合的量以及成分比均相同，因此这里通过稀土元素氧化物的量来代表熔盐渣的量，通过数据可知，原工艺在处理一单位的稀土元素氧化物时所消耗的天然气为503.13个立方，消耗的氢氧化钠为2吨，而本工艺所消耗的天然气为425.53个立方，氢氧化钠的量为1.5吨，另外，通过对数据的计算得出原工艺的碱转为85.0%，回收率为95%，而本工艺中的碱转为99.9%，回收率为99.5%，因此通过所得的数据可知，本工艺的耗能情况相比于现有的工艺来说要更低，转化率也更高，因此对熔盐渣的回收率也更高，因而更具有经济效益，具体数据内容如图2所示，其中本申请的工艺步骤内容如图1所示。

在熔盐渣能够被充分转化的前提下，为了保证稀土元素的利用率，因此在一些实施例中，在进行所述a）步骤时，将所述稀土元素氧化物的量在碱转原料总量的占比控制为20%～45%，根据对反应过程的计算，在这个比例时，能够保证熔盐渣的充分转化，同时不会造成稀土元素氧化物出现未碱转占比过多的现象，从而减少了物料的浪费，提高了对物料使用率。

为了保证在碱转时的反应速度，在一些实施例中，当所述a)步骤在完成之后，还具有以下的步骤：

利用搅拌设备对加入所述稀土元素氧化物的碱转原料进行搅拌，从而保证各品味的熔盐渣能够充分的混合，这里的搅拌设备具体可以采用一个大型的搅拌机；

利用雷蒙磨机对碱转原料进行研磨，雷蒙磨机比球磨机的效率要高、且电耗更低，其通过磨辊在离心力的作用下紧紧地碾压在磨环上，从而可以对碱转原料进行充分的碾压，雷蒙磨粉机的成品粒度可以在80—325目范围内任意调节，此处，对于所形成的碱转原料颗粒，其只要大于或等于100目即可，从而保证物料混合的均匀程度，使后面在进行烧制过程时，保证废渣的充分转化。

为了在减少整个过程中，熔盐渣的转移时的原料残留，为此在一些实施例中，当进行所述b）步骤时，具体为在将研磨之后的碱转原料输送至拌碱桶内时，通过由真空上料设备来配合完成，具体可以为真空吸料机，其不仅上料速度快，且上料物粘连。

在一些实施例中，还包括与所述c）步骤同步进行的以下步骤：

在拌碱桶上接入抽风管，并将抽风管与水喷淋循环系统连接，并启动水喷淋循环系统；

由于伴有稀土元素氧化物的熔盐渣与强碱混合时，会放出大量的热量，且会伴随着一些有热气的产生，热气中会伴随着一些颗粒物，为此通过以上步骤，当夹杂着颗粒物的气体在经过水喷淋系统时，颗粒物会被水吸收，从而对气体达到一个净化的效果，因此减少了粉尘散发，使整个工艺过程更加环保。

为了方便对转化出来的盐进行后续的加工利用，在一些实施例中，还包括以下步骤：

将从所述多段立式窑内出来的碱转原料按照颗粒直径进行粗细分离，具体为，当大于目标直径时为粗颗粒，当小于或等于目标直径时为细颗粒，这里的目标值为100目，当大于等于100目时，为细颗粒，反之为大颗粒；

再次利用雷蒙磨机对细颗粒进行研磨，且研磨的最终粗细程度必须在200目或以上，对于以上的粗颗粒，利用颚式破碎机对其进行破碎，当其粗细程度达到100目时，便将其放入至雷蒙磨机继续研磨，使粗细程度在200目以上，最后便是转化完成的中间产物。

在一些实施例中，还包括与所述d）步骤同步进行的以下步骤：

所述多段立式窑中的烟气导入至二级旋风收尘设备，具体可以为一个二级旋风分离机，通过对烟气进行分离，以提取处烟气中的盐渣颗粒；

将从二级旋风收尘设备中流出的盐渣颗粒导入至拌碱桶内，从而继续进入主工艺流程；

通过以上的步骤，可以减少烟气中未完全转化的熔盐渣颗粒的浪费。

在一些实施例中，还包括与所述d）步骤同步进行的以下步骤：

利用保温设备对二级旋风收尘设备进行保温处理，从而可以将烟气中的热量集中起来；

利用热回收设备对二级旋风收尘设备的进行热收集，这里的热回收设备可以为余热锅炉，回收的热量可以用于酸溶沉淀等工序；

在结合图2中的数据可以看出，通过该步骤使本工艺中的余热回收率可以达到95%，而原工艺是没有热回收效果的，通过以上的这个步骤，提高了对热量的利用率。

在一些实施例中，还包括与所述d）步骤同步进行的以下步骤：

当热回收设备收集到二级旋风收尘设备的热量后，利用布袋收尘系统对从二级旋风收尘设备出来的烟气进行收集，由于多段立式窑内部在对物料进行烧制时，也会产生一定的烟气，且内部也会夹杂有一些颗粒物，通过该步骤，从而使从多段立式窑中出来的粉尘被储存在布袋中；

利用引风设备将布袋收尘系统中的烟气导入至二级水喷淋系统，从而对颗粒物进行水润，以此来对出来的烟气进行净化，保证烟气在排放时达到配方标准。

在一些实施例中，在进行所述d）步骤时，将加入氢氧化钠的所述碱转原料输送至多段立式窑顶部的过程具体包括以下步骤：

利用皮带和斗提相配合将加入氢氧化钠的所述碱转原料输送至多段立式窑的顶口处，斗提在移动时比较稳定，且装载量大，可以一次完成，减少过程的重复性，最重要的，可以保证混碱时的安全性；

通过变频螺旋控制技术控制加入氢氧化钠的所述碱转原料由多段立式窑的顶口处进入至多段立式窑内部，使物料缓慢进入至多段立式窑内部，此处的进料量按实物量计具体在400～500kg/h之间。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。