含有至少三种盐的残渣中所含的可溶性盐的分离方法技术

本发明专利技术涉及含有至少三种盐(典型地是钠盐、钾盐和钙盐)的残渣中所含的可溶性盐的分离方法。本发明专利技术还涉及适用于实施根据本发明专利技术的分离方法的设备。分离方法的设备。分离方法的设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有至少三种盐的残渣中所含的可溶性盐的分离方法


[0001]本专利技术涉及残渣中所含的至少3种盐(典型地是钠盐、钾盐和钙盐)的分离方法。更特别地，本专利技术涉及一种使得能够从所述残渣中分别地获得氯化钙溶液、氯化钠晶体和氯化钾晶体的方法。本专利技术还涉及适用于实施根据本专利技术的分离方法的设备。

技术介绍

[0002]众多工业方法的残渣含有可溶性盐，这使得在废料场处理这些残渣变得困难且昂贵，因为这些可溶性盐可能会渗出并污染废料场的底土。
[0003]焚烧烟气净化残渣尤其是这种情况，该焚烧烟气净化残渣例如是生活垃圾焚烧烟气净化残渣，也称为REFIOM，其被认为是危险废料并且传统上通过稳定化/固化进行处理并被掩埋在危险废料储存中心或在盐矿处置。
[0004]焚烧烟气净化残渣REFI(如REFIOM)通常通过使用碱性化合物如钙盐(石灰)和/或钠盐(氢氧化钠或碳酸氢钠)洗涤含有气态HCl的烟气(特别是废料焚烧烟气)而获得。在这种碱性处理结束时，产生的烟气中的气态HCl比率已充分降低，使得任选地在后续过滤步骤之后，烟气可被释放到大气中，并产生含有氯化物类型的盐的残渣(特别是氯化钠、氯化钾或氯化钙)。
[0005]取决于所用试剂的类型(石灰、氢氧化钠或碳酸氢钠)和烟气的后续过滤步骤，焚烧烟气净化残渣的特性是不同的。因此分为四大类的焚烧烟气净化残渣：
[0006]‑
含钙REFIOM，
[0007]‑
含钠REFIOM，
[0008]‑
飞灰(或者英文为“Fly ashes”)，和
[0009]‑
残余的含钠产品。
[0010]焚烧烟气净化残渣因而包含相当大部分的化合物(特别是钙盐、钠盐和钾盐，主要是氯化物的形式)，它们可被再循环利用，特别是用于工业过程中的再利用。
[0011]此外，众多工业正在寻找能够最大限度地减少或避免任何液体排放到外部环境中的解决方案。其原因是多方面的：遵守法律约束、促进其使用以应对环境约束、在尊重环境方面的坚定信念或者甚至是促进循环经济的愿望。
[0012]目的在于获得可商业化产品的最初被认为是工业废料的残渣的增值利用既不简单也不常规，因为必须满足工业规范，特别是在产品质量并且尤其是在纯度方面。欧洲的REACH法规对此类产品规定了最低质量要求。
[0013]出于这个原因，在替代的现有技术中已经开发了用于处理这些富含盐的残渣的方法，以生产可在工业中再利用的二次原料。
[0014]因而存在从富含盐的残渣生产氯化钠的方法。此类方法被描述于例如以下文件中：WO 00/26140和EP 0 603 218和EP 3 064 473，它们描述了富含氯化钠的溶液的制备，该溶液可以以溶液(盐水)的形式进行增值利用，或者可以进行随后的结晶步骤以获得结晶盐。
[0015]还已知能够同时增值利用两种盐的方法。
[0016]这种2种盐的联合增值利用方法已在工业上使用，特别是在法国和意大利。然而，一般而言，已知的工业方法产生溶液(盐水)，而不是晶体。
[0017]关于能够生产结晶形式的盐的方法，尤其可以提及文件FR 2 951 383的方法，该方法能够通过使用两个选择性结晶步骤分别分离结晶形式的氯化钠和氯化钾。然而，FR 2 951 383的方法需要使用反应性水溶液，优选富含盐的水溶液，以用于制备生产水溶液(其将进行选择性结晶步骤)，并且通过添加盐(尤其是通过该方法获得的结晶盐)来调节该生产水溶液中的氯化钠和氯化钾的浓度。此外，钙盐在这种方法中仅用作硫酸盐和其他杂质的沉淀剂。因此，在这种方法中没有增值利用钙。
[0018]在文件FR 2 782 709中描述了能够以结晶形式分别分离氯化钠和氯化钾的方法的另一实例。其中，该方法也包括两个选择性结晶步骤以用于相继回收氯化钠晶体然后是氯化钾晶体。在这些选择性结晶步骤之前还有通过添加钙盐来纯化生产水溶液的步骤，这个纯化步骤旨在沉淀溶解的硫酸根离子。因而，如在文件FR 2 951 383中一样，钙盐仅用作硫酸盐的沉淀剂，并且没有设想它们的增值利用。
[0019]因此，需要一种能够联合增值利用包含至少三种盐的混合物的残渣(如REFIOM)中的多种可溶性盐的方法。这种方法还应当能够获得足够纯度的盐以在工业方法中再使用。还有利的是以固体形式甚至结晶形式获得盐，例如便于其储存和运输。更特别地，需要联合增值利用(valoriser)包含至少三种盐的混合物的残渣(如REFIOM)中的钠、钾和钙。

技术实现思路

[0020]专利技术概述
[0021]本专利技术因而提出了一种用于从包含至少3种可溶性盐的盐水(saumure)中分离所述盐的方法，所述方法包括以下结晶步骤：
[0022]a)所述盐水的第一结晶，
[0023]得到包含钙盐溶液的第一浓缩溶液F1，以及包含钠和钾的盐的混合物的固体S1，
[0024]b)预先溶解的固体S1的第二结晶，
[0025]得到包含结晶钠盐的固体S2，以及包含钾盐的混合物的溶液F2，
[0026]c)溶液F2的第三结晶，
[0027]得到包含结晶钾盐的固体S3和母液F3。
[0028]根据一种实施方案，第一结晶包括第一选择性结晶和/或第二结晶包括第二选择性结晶和/或第三结晶包括第三选择性结晶。优选地，三个结晶步骤包括选择性结晶步骤。
[0029]典型地，步骤a)、b)和c)相继进行。
[0030]根据一种实施方案，步骤a)包括在温度T1下的结晶步骤，并且选择T1以使得它是下述这样的温度：在该温度下，当加热包含3种可溶性盐的盐水时出现第一晶体。
[0031]根据一种实施方案，步骤a)包括在温度T1下的结晶步骤，步骤b)包括在温度T2下的结晶步骤并且步骤c)包括在温度T3下的结晶步骤，温度T1、T2和T3使得温度T1大于温度T2并且温度T2大于温度T3。
[0032]根据一种实施方案，第一结晶步骤在压力P1下进行并且第二结晶步骤在压力P2下进行，压力P1和/或压力P2优选0.9
‑
1.5巴绝对压力。
[0033]典型地，第一结晶步骤在温度T1下进行并且第二结晶步骤在温度T2下进行并且第三结晶步骤在温度T3下进行。
[0034]优选选择温度T1以使得它是当加热初始盐水时出现第一晶体的温度。
[0035]温度T1和T2通常根据待处理盐水中盐的浓度来定义，以便应用沸腾延迟。
[0036]根据一种实施方案，步骤a)期间的沸腾延迟范围为10
‑
30℃和/或步骤b)期间的沸腾延迟范围为5
‑
20℃。在给定压力下，包含溶剂和溶质的给定产物的沸腾温度可高于溶剂的沸腾温度，这种温度差异被称为“沸腾延迟(retard
à
l
’é
bullition)”。沸腾延迟以摄氏度表示。
[0037]有利地，温度T1在112至125℃之间变化和/或温度T2在105至11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.从包含至少3种可溶性盐的盐水中分离所述盐的方法，所述方法包括以下结晶步骤：a)所述盐水的第一结晶，得到包含钙盐溶液的第一浓缩溶液F1，以及包含钠和钾的盐的混合物的固体S1，b)预先溶解的固体S1的第二结晶，得到包含结晶钠盐的固体S2，以及包含钾盐的混合物的溶液F2，c)溶液F2的第三结晶，得到包含结晶钾盐的固体S3和母液F3。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤a)包括在温度T1下的结晶步骤，并且选择T1以使得它是下述这样的温度：在该温度下，当加热包含3种可溶性盐的盐水时出现第一晶体。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于步骤a)包括在温度T1下的结晶步骤，步骤b)包括在温度T2下的结晶步骤并且步骤c)包括在温度T3下的结晶步骤，温度T1、T2和T3使得温度T1大于温度T2并且温度T2大于温度T3。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其特征在于钙、钠和钾的盐是氯化物。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，其特征在于该盐水具有以下质量含量：
‑
钠盐的浓度为50
‑
80％重量；且
‑
钾盐的浓度为15
‑
40％重量；且
‑
钙盐的浓度为1
‑
15％重量，所述浓度相对于盐水中干物质的重量表示。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的方法，其特征在于步骤a)包括在100℃
‑
130℃、优选115℃
‑
125℃、特别是等于约120℃的温度T1下的结晶步骤。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：苏伊士集团，
类型：发明
国别省市：