[發明專利]一種濃海水制備粗鈉鹽溶液的方法

在審

• 申請號: 202011215213.8
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN113003674A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 沈江南;伍其輝;吳思梵;阮慧敏
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;B01D61/48;C02F103/08
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

一種濃海水制備粗鈉鹽溶液的方法，所述的方法是在單價選擇性置換電滲析裝置中進行，所述的方法為：(1)將濃海水用微孔過濾器進行過濾，得到無雜質顆粒的濃海水；(2)將步驟(1)所得的無雜質顆粒的濃海水通入到單價選擇性置換電滲析裝置的淡化室中，將相同體積純水分別通入濃縮室、單價陰離子選擇室和單價陽離子選擇室中，硫酸鈉溶液分別通入陽極室和陰極室；將所述電滲析裝置的陰極板與直流電源的負極相連，陽極板與直流電源的正極相連，各隔室液體通過循環盤管各自循環流動，流速控制為10～50L/h，各隔室液體流速保持一致，以避免隔室間存在壓差而產生滲透；再開啟電滲析裝置進行處理，所述的濃縮室的產物為粗鈉鹽。

技術領域

本發明涉及一種由濃海水制備粗鈉鹽溶液的方法。

背景技術

濃海水作為海水淡化后一部分產物，具有高鹽度的特點，且組成結構復雜，直接排放會對環境造成極大的影響，在濃海水中，也有含有較多的鈣鎂離子，較高的鈣鎂離子，會對如電解、電滲析、濃縮等工藝流程中有極大的影響。

在傳統除硬度的工藝中，使用氫氧化鈉和碳酸鈉對鈣鎂離子進行沉淀，產生相應的固體廢料，因此分離濃海水中一二價離子，能夠有效降低化學藥品的使用以及降低固體廢料的產生，降低資源化利用工藝中后續的成本。

為了達到上述目的，需找到一種濃海水的預處理方法來有效的分離其中的鈣鎂離子，并且得到相應粗鈉鹽溶液，降低鈣鎂離子沉淀劑的使用，從而降低固體廢料的產生，且可投入于實際生產的方法。此種方法避免濃海水直接排放而影響環境，又獲得了顯著的經濟效益。

發明內容

本發明的目的在于提供一種濃海水制備粗鈉鹽溶液的方法，有效降低其中的鈣鎂離子含量。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種濃海水制備粗鈉鹽溶液的方法，所述的方法是在單價選擇性置換電滲析裝置中進行：

所述的單價選擇性電滲析裝置包括與直流電源連接的陽極板、陰極板以及夾在陽極板和陰極板之間的膜堆，所述的陽極板和陰極板分別與膜堆最外測的膜形成陽極室和陰極室，所述膜堆由至少一個電滲析單元組成，所述電滲析單元是由陽離子交換膜、單價選擇性陽離子交換膜、單價選擇性陰離子交換膜、陰離子交換膜、陽離子交換膜依次排列構成的四隔室結構，所述的四隔室依次為陽離子交換膜與相鄰的單價選擇性陽離子交換膜構成的單價陽離子選擇室、單價選擇性陽離子交換膜與單價選擇性陰離子交換膜構成的濃縮室、單價選擇性陰離子交換膜與陰離子交換膜構成的單價陰離子選擇室、陰離子交換膜與陽離子交換膜構成的淡化室，其中膜堆最外測的、形成陰極室的陽離子交換膜用單價選擇性陽離子交換膜替換以避免淡化室中的高價陽離子進入陰極室，每個隔室設有各自獨立的循環管道使料液各自循環流動；

所述的方法為：

(1)將濃海水用微孔過濾器進行過濾，得到無雜質顆粒的濃海水；

(2)將步驟(1)所得的無雜質顆粒的濃海水通入到單價選擇性置換電滲析裝置的淡化室中，將相同體積純水分別通入濃縮室、單價陰離子選擇室和單價陽離子選擇室中，硫酸鈉溶液分別通入陽極室和陰極室；

將所述電滲析裝置的陰極板與直流電源的負極相連，陽極板與直流電源的正極相連，各隔室液體通過循環盤管各自循環流動，流速控制為10～50L/h，各隔室液體流速保持一致，以避免隔室間存在壓差而產生滲透；再開啟電滲析裝置，控制電壓10～15V，溫度為20～40℃，觀察淡化室料液電導率，當電導率降到小于10ppm，視為反應終點，所述的濃縮室的產物為粗鈉鹽。

本發明制備方法的原理為：在電流電壓的驅使下，淡化室中的陰離子、陽離子分別通過離子交換膜遷移至單價離子選擇室中，在單價離子選擇室中，單價選擇性離子膜對隔室中的離子進行篩選，有效的阻攔二價離子，而一價離子如鈉離子、氯離子等通過單價選擇性離子膜，從而有效的分離一二價離子，得到具有較低二價離子濃度的粗鈉鹽溶液。