一种从垃圾焚烧飞灰提取氯化钙的工艺

技术领域

本发明涉及一种从垃圾焚烧飞灰提取氯化钙的工艺，属于化工技术领域。

背景技术

生活垃圾焚烧飞灰资源化利用是当下热点。经过水洗脱氯处理后的飞灰送水泥窑协同处理、烧结轻骨材料处理是飞灰资源化利用的主要途径。飞灰洗水中含有大量的钙、钾、钠、氯及少量镁离子和微量的重金属离子。现有技术处理水洗液是通过对水洗液添加大量的碳酸钠进行除钙处理，得到氯化钾、氯化钠的溶液，再对氯化钾、氯化钠进行蒸发结晶分离提纯，得到氯化钾、氯化钠晶体。除钙过程中需消耗大量的碳酸钠，处理成本高昂，且得到的碳酸钙经济价值不高，综合运行成本很高。

发明内容

本发明的目的是提供一种从垃圾焚烧飞灰提取氯化钙的工艺，同时无需消耗碳酸钠，降低了洗水处理成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种从垃圾焚烧飞灰提取氯化钙的工艺，包括以下步骤，

1)、使用蒸发冷凝水为洗水对垃圾焚烧飞灰进行洗涤，固液分离后得除氯灰渣和洗水；

2)、在洗水中加入重金属脱除药剂，经固液分离除去重金属沉淀；

3)、加入盐酸调节pH值，然后送入后续蒸发工序；

4)、蒸发浓缩溶液，将浓缩液固液分离氯化钠、氯化钾的固体盐和氯化钙溶液；

5)、将氯化钙溶液浓缩冷却结晶得到水合氯化钙产品，或喷雾干燥制得无水氯化钙产品。

本发明技术方案的进一步改进为：步骤4中蒸发工序中浓缩氯化钙浓度至30-70％(wt.)。

本发明技术方案的进一步改进为：步骤5中氯化钙溶液处理过程为，继续蒸发浓缩氯化钙溶液至浓度40-76％(wt.)，冷却固化得水合氯化钙产品。

本发明技术方案的进一步改进为：步骤5中氯化钙溶液将氯化钙溶液送至喷雾干燥系统得无水氯化钙产品。

本发明技术方案的进一步改进为：氯化钠氯化钾固体盐是一次性固液分离得到的混盐。

本发明技术方案的进一步改进为：氯化钠氯化钾固体盐是分阶段固液分离得到的纯氯化钠、氯化钾产品。

本发明技术方案的进一步改进为：步骤4中的蒸发浓缩液得到的冷凝水返回步骤1中作为新水重新利用。

本发明技术方案的进一步改进为：步骤1中对垃圾焚烧飞灰洗涤若干次后进行固液分离。

本发明技术方案的进一步改进为：步骤3中加入盐酸调节pH值至3-10后进入蒸发工序。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：

本工艺能够回收飞灰洗水中的钾钠钙成分，并且达到资源化利用的同时降低了洗水处理成本。

本工艺中，处理洗水过程中无需再投入大量的碳酸钠除钙，大幅降低了运营成本，简化了处理流程，同时降低了设备投资。

本工艺中能够从洗水中直接得到经济价值更高的氯化钙而非传统处理方法的碳酸钙，工艺简单且工艺价值高。

本工艺采用多次固液分离配合蒸发浓缩以及干燥的方式，将氯化钠、氯化钾和氯化钙进行了回收再利用，并且除去了重金属，环保性好。

本工艺中，在蒸发浓缩液时得到的冷凝水返回步骤1中作为新水重新利用，有效地节约了水资源，并且有利于对飞灰的漂洗，并且能够提高对溶液中溶质成分的回收率。

本工艺中，浓缩得到的氯化钙溶液直接送喷雾干燥可以避免高浓度氯化钙蒸发器的使用，尤其可以避免价格昂贵但寿命仍不理想的钛合金蒸发器的使用，降低了设备投资成本，延长设备使用寿命。

附图说明

图1是本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

一种从垃圾焚烧飞灰提取氯化钙的工艺，如图1所示，包括以下步骤，

1)、使用蒸发冷凝水为洗水对垃圾焚烧飞灰进行洗涤，固液分离后得除氯灰渣和洗水。具体的，需要对垃圾焚烧飞灰洗涤若干次后进行固液分离。

2)、在洗水中加入重金属脱除药剂，经固液分离除去重金属沉淀。

3)、加入盐酸调节pH值，然后送入后续蒸发工序。加入盐酸调节pH值的范围控制在3-10之间，然后进入蒸发工序。该步骤中pH值的范围优选地控制在6-8之间。

4)、蒸发浓缩溶液，将浓缩液浓缩至氯化钙浓度30-70％(wt.)，结晶后过滤，固液分离氯化钠、氯化钾的固体盐和氯化钙溶液。此步骤中蒸发浓缩液得到的冷凝水返回步骤1中作为新水重新利用。

5)、将氯化钙溶液浓缩得到氯化钙产品。具体的可以有两种方式，其一是，可以将氯化钙溶液送至喷雾干燥系统得无水氯化钙产品。其二是，也可以继续蒸发浓缩氯化钙溶液至浓度40-76％(wt.)，冷却结晶固化得水合氯化钙产品，具体的是二水氯化钙产品。

在步骤4最终，氯化钠氯化钾固体盐可以是一次性固液分离到的混盐。也可以是，分阶段固液分离分别得到纯氯化钠、氯化钾产品。

本发明中对垃圾焚烧飞灰进行水洗处理，得到水洗液，依次对水洗液进行重金属沉淀、pH调节、蒸发结晶过滤，可得氯化钙高浓溶液和氯化钠氯化钾固体盐，氯化钙高浓溶液继续浓缩、冷却结晶可制得二水氯化钙产品，或氯化钙高浓溶液直接雾化干燥制得无水氯化钙产品。

本工艺采用多次固液分离配合蒸发浓缩的方式，将氯化钠、氯化钾和氯化钙进行了回收再利用，并且除去了重金属，环保性好。

以下是具体的实施例

实施例1

1)、使用蒸发冷凝水为洗水对垃圾焚烧飞灰进行3次逆流洗涤，然后将洗涤后的水溶液固液分离后得除氯灰渣和洗水。

2)、在洗水中加入重金属脱除药剂，再次进行固液分离除去重金属沉淀。

3)、加入盐酸调节pH值至pH＝7，然后送入后续蒸发工序。

4)、蒸发浓缩溶液，至将浓缩液的氯化钙浓度浓缩至40％(wt.)，氯化钠和氯化钾结晶，采用过滤固液分离氯化钠、氯化钾的固体混合盐和氯化钙溶液。蒸发浓缩液时得到的冷凝水返回步骤1中作为新水重新利用。

5)、将得到的氯化钙溶液送至喷雾干燥系统得无水氯化钙产品。

实施例2

1)、使用蒸发冷凝水为洗水对垃圾焚烧飞灰进行3次逆流洗涤，然后将洗涤后的水溶液固液分离后得除氯灰渣和洗水。

2)、在洗水中加入重金属脱除药剂，再次进行固液分离除去重金属沉淀。

3)、加入盐酸调节pH值至pH＝8，然后送入后续蒸发工序。

4)、蒸发浓缩溶液，至将浓缩液的氯化钙浓度浓缩至38％(wt.)，氯化钠和氯化钾结晶，采用过滤固液分离氯化钠、氯化钾的固体混合盐和氯化钙溶液。蒸发浓缩液时得到的冷凝水返回步骤1中作为新水重新利用。

5)、将得到的氯化钙溶液继续蒸发浓缩至氯化钙溶液浓度70％(wt.)，冷却固化得水合氯化钙产品。

通过测算，本工艺对飞灰中氯化钠、氯化钾和氯化钙的回收率达到了98％。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。