[發明專利]一種氨堿法制純堿的堿渣無害化治理及其資源化利用方法

有效

• 申請號: 202011311833.1
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112546530B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 李開春;魏常枝
• 申請（專利權）人: 李開春;魏常枝
• 主分類號: A62D3/30
• 分類號: A62D3/30;A62D101/45;A62D101/43;A62D101/49
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 張娟;鄭勇力

本發明屬于工業廢物綜合治理技術領域，具體涉及一種氨堿法制純堿的堿渣無害化治理及資源化利用的方法。針對氨堿法制純堿產生的堿渣高鹽分、高氨氮、高氯離子、高粘性和含水率高的特點，目前無害化和資源化處理十分困難。本發明提供了一種氨堿法制純堿的堿渣無害化治理方法，它是將氨堿法制純堿產生的堿渣濃縮和/或加水均值后，依次加入復合物化處理劑和絮凝劑，濃縮脫水，得到處理后無害化、減量化和資源化的堿渣，以及回用水或達標水。本發明適用于氨堿法制純堿產生的堿渣的處理，尤其針對高堿性、高氨氮、高鹽分、高含水、膠體性強、粘度大、結合水多和親水性強的堿渣的治理和資源化利用。

技術領域

本發明屬于工業廢物綜合治理技術領域，具體涉及一種氨堿法制純堿的堿渣無害化治理及其資源化利用方法。

背景技術

純堿是基礎化工最主要的原料之一，其產量和消費量是衡量國家工業發展水平的重要指標之一。生產純堿的方法為氨堿法，已問世130多年。氨堿法以原鹽和生石灰為原料，將原鹽先融化成飽和鹽水，除去鹽水、鹵水中的鈣鎂雜質，再吸收氨，形成氨鹽水，然后進行碳化得到溶解度小的碳酸氫鈉(也稱重堿)，過濾后般燒，即為純堿。過濾母液加入石灰乳，反應并蒸餾回收反應物氨，再循環。所得蒸餾廢液經處理后，將清液排棄，堿渣堆放。

由于生產過程中會產生大量堿渣廢液，其中，生產1噸的純堿，需排放10m³的堿渣廢液，固渣含量3～5％。常溫下以液固混合白色膏泥狀排放至廢棄場地中。廢液堿渣的主要成分源于原鹽和石灰石等，若不加限制直接排放，將帶來污染水源和空氣、占用耕地等后果。這些堆積堿渣的場地影響了城市生態環境和總體規劃，不符合綠色環保產業要求。

堿渣沉積占用土地造成“白?！?，不斷增加土地占用成本和排污處理成本，已嚴重制約企業發展。特別是發達國家美日等西方國家，因無法解決“白海”問題，已將國內所有氨堿法制堿工廠全部停產關閉，整體產能不斷萎縮。堿渣治理已成行業可持續發展亟待解決的難題。

例如，某氨堿法生產純堿的堿廠產量100萬噸/年，廢液排放量超1000萬m³/年，濕渣約100萬m³/年。堿廠占地500公頃，廠區150公頃，渣場350公頃。原工藝固液混合排放，以管道高溫輸送為主。堿渣為白色膏狀物，主要成分含大量鈣鹽、鎂鹽和鈉鹽及氧化鐵和酸不溶物。由于含有高濃度Cl^-(氯離子)不易干涸，多年沉積形成一片“白?！保绊懗鞘协h境。

現有技術已經提出了一些對堿渣進行治理的方法，例如，中國專利“CN107739125A一種堿渣處理方法”中公開了通過除臭系統和生化系統對堿渣進行處理的技術方案。在對堿渣進行合適的處理后，可針對當地的環境和資源等情況對堿渣進行資源化利用，資源化利用的方法主要包括：用作土壤改良劑、制成水泥和其他建筑材料和填海造地等。中國專利“CN111606635A一種利用氨堿法堿渣制備工程土的方法”中公開了對堿渣進行沉渣處理、濃縮處理、均化改性、脫水處理、堆放等工藝后制成具有水穩定性的回填材料的技術。

但是，由于不同的堿廠采用的原料和生產工藝的差異，導致不同的堿廠產出的堿渣的性質及其中所含的有害物質不同。因而，堿渣采用何種治理方法通常是與堿渣的性質、其所含有害物的種類和含量相關的。例如上述中國專利“CN107739125A一種堿渣處理方法”中公開的堿渣處理方法僅針對石油煉制過程中產生的COD較高且散發臭氣量大的堿渣適用；而中國專利“CN111606635A一種利用氨堿法堿渣制備工程土的方法”雖然針對的是氨堿法產生的堿渣，但是其處理工藝僅考慮了如何提高堿渣的水穩定性，而未考慮其他有害物質和特性(例如：高堿性、高氨氮、高鹽分和高含水導致的粘性)，因而該方法制備的工程土的長期穩定性和環保性仍然存在問題。

經過分析，氨堿法堿廠產出的堿渣主要特征是高堿性、高氨氮、高鹽分和高含水，以及含有重金屬物質。由于這些特性，使得該類堿渣的處理存在堿渣脫水困難、更難于資源化利用的技術難題。

1)堿渣脫水困難造成堿渣難于減量和利用