[發明專利]一種利用表面活性劑去除堿渣氯離子的方法

在審

• 申請號: 201711024404.4
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107931303A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 郭文瑛;蔡燕飛;米浚榮;廖鏡明;陳珊珊;林煥杰;楊醫博;王恒昌
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明屬于堿渣綜合利用技術領域，涉及堿渣氯離子去除領域，特別涉及一種利用表面活性劑去除堿渣氯離子的方法。

背景技術

我國是世界上最大的純堿生產國，而我國純堿生產以氨堿法為主，每年氨堿法生產純堿所產生的工業廢渣堿渣高達300萬噸。由于其堿值高、氯離子含量高，目前國內外還沒有有效的方法對其進行大量處理，因此多數堿渣生產企業以堆存或填海處理為主，不僅造成了很大的環境問題，同時也制約了氨堿法企業的可持續發展。

目前研究表明堿渣可以在化工、環境保護、農業等領域有所利用，但這些方面的利用率有限。而對于使用量最大的建筑行業，由于堿渣中含有大量氯離子，會對鋼筋產生銹蝕，導致混凝土開裂，最終鋼筋混凝土結構不安全。因此，將堿渣中的氯離子去除是堿渣在建筑材料領域中應用的關鍵。

國內對堿渣除氯進行了相關的研究，主要有洗滌法、離子交換樹脂法、電解法和磁分離水洗法。其中洗滌法采用淡水或海水作為洗滌處理劑去除堿渣中的氯離子，用水量大，脫氯時間長。離子交換樹脂法成本高，容易造成孔堵塞；而電解法的電極容易腐蝕，目前兩種方法僅處于研究階段。磁分離水洗法需要在處理過程中加入磁性物質，處理后又需將磁性物質去除，工藝較復雜。

通過掃描電鏡發現堿渣是由多個粒徑僅2～5μm的碳酸鈣微粒構成的團聚體，由團聚體進一步構成聚集體，形成架空的結構體系，而這些聚集體結構復雜，有孔隙，不容易破壞。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供了一種利用表面活性劑去除堿渣氯離子的方法。該方法借鑒化學外加劑分散的作用機理，以水為脫氯處理劑，利用活性分散劑將堿渣中團聚體顆粒分散，再通過水洗壓濾技術，使堿渣中氯離子顯著降低，簡單易行且氯離子去除效果明顯，為去除堿渣氯離子提供了新方法，有利于解決堿渣無法大規模再生利用的問題。

本發明的目的通過如下技術方案實現。

一種利用表面活性劑去除堿渣氯離子的方法，包括如下步驟：

將堿渣、表面活性劑與水混合后，充分攪拌成均勻的漿體，再經壓濾機壓濾成慮餅，干燥，得到脫氯堿渣，完成堿渣中氯離子的去除。

進一步地，所述表面活性劑包括無機磷酸鹽、有機磷酸鹽、酒石酸鹽、檸檬酸鹽、聚羧酸鹽和硅酸鹽中的一種以上。

進一步優選的，所述表面活性劑為三聚磷酸鹽、六偏磷酸鹽、羥基乙叉二膦酸鹽、乙二胺四亞甲基膦酸鹽、酒石酸鹽、檸檬酸鹽和聚羧酸鹽中的一種以上。

進一步地，所述堿渣為氨堿法生產純堿產生的廢渣。

進一步地，所述堿渣、表面活性劑和水的質量比為50:1～10:150～300。

進一步地，所述攪拌的時間為10～30min，攪拌轉速為76～84rpm。

進一步地，所述壓濾機壓濾的時間為5～30min，壓濾的壓力≤0.4MPa。

進一步地，所述干燥為自然干燥或電熱干燥至恒重。

進一步地，氯離子去除率達到70％以上。

與現有技術相比，本發明具有如下優點和有益效果：

(1)本發明去除堿渣氯離子的方法工藝簡單，效果好，節能環保，通過摻入表面活性劑將堿渣中團聚結構打破，從而減少堿渣的堆積體積，壓濾后進一步降低堿渣中氯離子含量；

(2)本發明方法將堿渣中氯離子含量降低后，得到的脫氯堿渣能夠大量應用于建筑材料中，從而有效地解決堿渣處理難題，有利于解決堿渣無法大規模再生利用的問題。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細地描述，但本發明的實施方式并不限定于以下實施例。

實施例1

利用表面活性劑去除堿渣氯離子，具體包括以下步驟：

(1)將堿渣、六偏磷酸鈉和檸檬酸鈉(六偏磷酸鈉：檸檬酸鈉＝4：1，w/w)的混合物與水按質量比為100:2:300混合均勻后，放入攪拌機中攪拌15min，轉速為76rpm，制備成均勻的漿體；

(2)然后將漿體經過壓濾機壓濾10min，壓力為0.2MPa，取出濾餅，將濾餅放入烘箱中干燥至恒重，得到除氯堿渣。

堿渣的除氯效果見表1所示。

實施例2

利用表面活性劑去除堿渣氯離子的方法，具體包括以下步驟：

(1)將堿渣、六偏磷酸鈉和檸檬酸鈉(六偏磷酸鈉：檸檬酸鈉＝4：1，w/w)的混合物與水按質量比為100:4:300混合均勻后，放入攪拌機中攪拌10min，轉速為80rpm，制備成均勻的漿體；

(2)將漿體經過壓濾機壓濾30min，壓力為0.1MPa，取出濾餅，將濾餅放入烘箱中干燥至恒重，得到除氯堿渣。