[發明專利]用純堿廠蒸氨廢水與鉀長石反應制取鉀肥的工藝方法

有效

• 申請號: 201010177866.1
• 申請日: 2010-05-20
• 公開（公告）號: CN101857467A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 黃志紅;彭清靜;秦國忠;周劍華;曾松峰
• 申請（專利權）人: 廣東南方堿業股份有限公司
• 主分類號: C05D1/00
• 分類號: C05D1/00;C01D3/06
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 湯喜友

技術領域

本發明涉及將工業廢水廢物利用的方法，尤其涉及一種用純堿廠蒸氨廢液與鉀長石反應制取鉀肥的方法。

背景技術

在索爾維法純堿生產中，通常包括以下步驟：氨鹽水碳酸化、分離重堿和回收氨，其中回收氨是指在蒸氨系統中加入石灰乳并用蒸汽蒸餾氨氣。經上述操作后所得液體中含有2～3％的固體物質，該液體經固液分離所得固體為“堿渣”，其主要成分為CaCO₃、CaCl₂、CaO和Mg(OH)₂等，所得液體為“蒸氨廢液”，其主要成分為CaCl₂和NaCl。通常，每生產一噸純堿約產0.2～0.3噸堿渣及10～12噸蒸氨廢液。蒸氨廢液的生成量是堿渣生成量的30～50倍。

長期以來，對于蒸氨廢液的處理與利用一直沒有較好的辦法。純堿廠蒸氨廢液被直接排入環境，對環境造成嚴重的影響。曾有工廠對蒸氨廢液進行蒸發濃縮后回收CaCl₂和NaCl，但因廢水濃度稀，需消耗大量熱能，并且廢水量大，而CaCl₂的用途有限，市場容量較小，從而未能工業化實施。

發明專利CN1298848A提供了一種利用純堿廠堿渣、廢液與鉀礦石作為原料制鉀肥的工藝方法。該方法利用堿渣、鈣母液和鉀長石作為原料制取可溶性鉀肥，其中蒸氨廢液作為配料按液固比1∶0.8～1的比例加入焙燒后的熟料中。這個比例相對于每年蒸氨廢液的生成量是堿渣生成量的30～50倍左右而言是非常小的，因此該方法遠遠不足以解決純堿廠大量蒸氨廢液需要處理的問題。

其次，蒸氨廢液未參與高溫焙燒提取可溶性鉀肥的反應，即蒸氨廢液中的CaCl₂和NaCl成分未被有效利用于制備鉀肥。該方法未能有效地利用蒸氨廢液。

此外，該方法需以大量的鈣母液作為反應原料，即在反應開始前若未準備好此鈣母液，該方法則不能適用。

綜上，發明專利CN1298848A提供的工藝方法不適于直接處理和利用大量的純堿蒸氨廢液，具有一定局限性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出一種以純堿廠排放的蒸氨廢液為原料，能夠大量地且直接有效地將蒸氨廢液變廢為寶的方法，徹底消除長期以來大量的蒸氨廢液對環境的影響。

本發明一方面提供了一種用純堿廠蒸氨廢液與鉀長石反應制取鉀肥的方法，包括以下步驟：

(1)取蒸氨廢液；

(2)按蒸氨廢液中所含的CaCl₂和NaCl的總重量與鉀長石粉末的重量比為0.05～0.2∶1混合均勻；以及

(3)在溫度為700～1300℃焙燒2～4小時。

“蒸氨廢液”是指索爾維法純堿廠的氨鹽水經碳酸化、分離重堿及蒸發回收氨后的廢水，主要成分CaCl₂和NaCl的含量分別為90～120g/L和40～60g/L。

本發明是利用蒸氨廢液中的鈉和(或)鈣成分能與鉀長石在高溫下反應，使鉀長石中水不溶性鉀轉化為水溶性鉀，反應式分別為：

KAlSi₃O₈+NaCl＝KCl+NaAlSi₃O₈

2KAlSi₃O₈+CaCl₂＝2KCl+CaAl₂Si₂O₈+4SiO₂。

蒸氨廢液可直接進入步驟(2)與鉀長石粉末混合，也可經蒸發濃縮并回收NaCl晶體后與鉀長石粉末混合。優選地，步驟(1)的蒸氨廢液可以是進一步蒸發濃縮后分離出NaCl晶體后的廢水。步驟(1)可以包括將蒸氨廢液蒸發濃縮至固體含量為40～45％后并分離出NaCl晶體，取廢水。分離出的NaCl晶體可用于工業用鹽，剩下的廢水中仍含有CaCl₂和部分NaCl成分。

步驟(2)中鉀長石粉末經研磨粉碎后過100～200目篩制備得到，優選地，鉀長石粉末過100目篩。

步驟(2)中將蒸氨廢液或經分離NaCl晶體后的廢水按廢水中所含的CaCl₂和NaCl的總重量與鉀長石粉末的重量比為0.05～0.2∶1混合均勻。優選地，步驟(2)蒸氨廢液中所含的CaCl₂和NaCl的總重量與鉀長石粉末的重量比為0.10～0.15∶1。