【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及废水处理领域，尤其涉及一种芒硝制碱母液的处理方法。
技术介绍
1、在制药、冶金、化工等众多领域的工业生产过程中，会投加不同药剂，产生数量巨大的废水，其中就包括引入酸和碱来调节废水ph值，导致产生含盐量很高的废水，该类高盐废水所溶解的无机盐以硫酸钠为主。通常根据盐种类、浓度、杂质、cod含量等情况不同，通用方法有膜分离、热浓缩、生物处理3种处理方式。
2、芒硝制碱母液为高浓度硫酸钠废水，制碱母液主要成分为(nh4)2so4、na2so4，及少量nahco3、nh4hco3，目前对含(nh4)2so4和na2so4的高盐废水的主要处理方法为热解法和结晶法两种。热解法是通过400℃以上高温将混盐中的(nh4)2so4分解，热解尾气经脱硫后回收nh3，热解残渣主要是na2so4。在冶炼等高温余热资源丰富的行业有一定的优势，但热解法能耗大，混盐的有价资源回收率低。结晶法通过不同温度下硫酸钠和硫酸铵的溶解度差异进行分离，但由于(nh4)2so4和na2so4在低温时可形成复盐na2so4·(nh4)2so4·4h2o，简单的蒸发浓缩结晶和冷却结晶无法将两种盐完全分离，分质结晶的盐回收率较低。
3、在当前水资源相对缺乏的形势下，寻找一种工业废水减排且最大化利用盐资源的工艺，不仅可以使水资源紧缺得到缓解，还可以减轻对环境的污染，具有经济及环境双重战略意义。
技术实现思路
1、本申请提供了一种芒硝制碱母液的处理方法，以解决芒硝制碱废水的处理问题，提纯获得硫酸钠并处理
2、为了解决上述技术问题，本申请目的提供了一种芒硝制碱母液的处理方法，包括以下步骤：
3、取芒硝制碱母液与碳酸氢铵混合反应，过滤，获得碳酸氢钠湿渣和复分解母液；
4、将复分解母液酸化处理使其中含有的碳酸氢铵和碳酸氢钠转化为二氧化碳，获得酸化母液；
5、将酸化母液加热蒸发，直至该温度条件下硫酸铵饱和，趁热过滤，获得硫酸钠副产物和脱硝母液；
6、将脱硝母液冷却结晶后，过滤，获得复盐和脱复盐母液；
7、将脱复盐母液与硫酸铝混合后，加热蒸发，直至硫酸钠饱和，过滤，获得硫酸铝铵和脱铵母液。
8、本申请芒硝制碱母液为高浓度硫酸钠废水，针对高浓度硫酸钠废水，可以直接蒸发浓缩实现废水零排，但产生大量的硫酸钠固体，在国内硫酸钠的市场容量有限、堆放存在较大环境风险，本申请芒硝制碱母液中的硫酸钠可以与碳酸氢铵进行复分解反应，以转化生产碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠湿渣可根据工艺需求进行烘干或湿渣回用，其反应方程式如下：na2so4+2nh4hco3＝nahco3+(nh4)2so4，复分解母液进行酸化，可以将反应溶解回去的碳酸氢钠以及未反应完全的碳酸氢铵转化为硫酸钠和硫酸铵，方便后续进行分盐；酸化母液成分主要为硫酸钠、硫酸铵和水，根据硫酸铵的溶解度大于硫酸钠溶解度，高温蒸发下硫酸钠优先过饱和存在，首先析出，硫酸铵在高温下浓度近饱和，趁热过滤得到脱硝母液；进行降温处理时，溶液中硫酸钠和硫酸铵饱和度急剧上升，共同析出形成复盐(na2so4·(nh4)2so4·4h2o)，其反应方程式如下：na2so4+(nh4)2so4+4h2o＝(na2so4(nh4)2so4·4h2o)；脱复盐母液为高饱和硫酸铵溶液，加入硫酸铝反应生成硫酸铝铵，在高温蒸发下结晶析出，达到脱铵目的，其反应方程式如下：al2(so4)3+(nh4)2so4+24h2o＝2[alnh4(so4)2]·12h2o。
9、在另一实施例方式中，取芒硝制碱母液在加热温度为40-60℃、搅拌条件下加入硫酸钠以达到硫酸钠浓度为2.6-4.8mol/l，随后降温至35-50℃，获得过饱和硫酸钠母液，并与碳酸氢铵混合反应，过滤，即得硫酸氢钠和复分解母液。
10、本申请在硫酸钠过饱和情况下，匀速加入碳酸氢铵，可使溶液中消耗硫酸钠及时得到补充，有利于反应向生成碳酸氢钠方向移动，进一步提高硫酸钠转化碳酸氢钠的沉淀率；同时本申请获得的硫酸钠纯度达到90％以上，可循环进入芒硝制碱母液中调节硫酸钠浓度，达到循环利用效果。
11、在另一实施例方式中，取芒硝制碱母液在加热温度为40-60℃、搅拌速度为300-450rpm/min条件下加入硫酸钠以达到硫酸钠浓度为2.6-4.8mol/l，降温至35-50℃，并与碳酸氢铵混合反应1-3h。
12、在另一实施例方式中，过饱和硫酸钠母液中钠的摩尔量和碳酸氢铵中铵的摩尔比为1：(1-2)。
13、在另一实施例方式中，所述硫酸钠副产物在加热温度为40-60℃、搅拌条件下循环加入芒硝制碱母液中以达到硫酸钠浓度为2.6-4.8mol/l，随后降温至35-50℃，并与碳酸氢铵混合反应。
14、在另一实施例方式中，复分解母液酸化处理为在复分解母液中加入浓度10-20％的稀硫酸，反应1-2h使ph稳定，酸化母液的ph值<4。
15、本申请复分解母液酸化处理的反应方程式如下：2nahco3+h2so4＝na2so4+2h2o+2co2；2nh4hco3+h2so4＝(nh4)2so4+2h2o+2co2；通过加入稀硫酸分解复分解反应溶解回去的碳酸氢钠及未反应完全的碳酸氢铵。
16、在另一实施例方式中，所述复盐循环与酸化母液混合，随后加热蒸发，直至该温度条件下硫酸钠饱和，其中，所述酸化母液和复盐按照体积比1：(0.05-0.1)混合。
17、本申请获得的复盐(na2so4·(nh4)2so4·4h2o)可循环进入酸化母液中，加热蒸发过程中复盐重新分解成na2so4、nh4hco3和h2so4，na2so4组分可与酸化母液中的硫酸钠蒸发析出，能减少整套系统硫酸钠和硫酸铵出路，最大程度循环硫酸钠，提高后续硫酸铝铵产量。
18、在另一实施例方式中，所述脱铵母液循环与脱硝母液混合，所述脱硝母液和脱铵母液的体积比为1：(0.5-1)，随后冷却结晶。
19、本申请得到的脱铵母液和脱硝母液循环进行脱复盐处理，可以提高复盐的产量，过程产物均可回用到系统中，无废水废渣产出，减少废水处理后的处理水量。
20、在另一实施例方式中，将酸化母液加热至70-85℃蒸发，直至该温度条件下硫酸铵饱和。
21、在另一实施例方式中，将脱硝母液冷却至20-30℃结晶。
22、在另一实施例方式中，将脱硝母液在20-30℃冷却结晶1-3h。
23、在另一实施例方式中，将脱硝母液在搅拌条件下冷却结晶，搅拌速度为100-300rpm/min。
24、在另一实施例方式中，将脱复盐母液与硫酸铝混合后，加热至75-85℃蒸发。
25、在另一实施例方式中，所述脱复盐母液中含有硫酸铵，且所述脱复盐母液按照其中的硫酸铵与硫酸铝的摩尔比为1：(1-1.2)的比例与硫酸铝混合。
26、在另一实施例方式中，所述碳酸氢本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种芒硝制碱母液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种芒硝制碱母液的处理方法，其特征在于，取芒硝制碱母液在加热温度为40-60℃、搅拌条件下加入硫酸钠以达到硫酸钠浓度为2.6-4.8mol/L，随后降温至35-50℃，获得过饱和硫酸钠母液，并与碳酸氢铵混合反应，过滤，即得硫酸氢钠和复分解母液。
3.如权利要求2所述的一种芒硝制碱母液的处理方法，其特征在于，取芒硝制碱母液在加热温度为40-60℃、搅拌速度为300-450rpm/min条件下加入硫酸钠以达到硫酸钠浓度为2.6-4.8mol/L，降温至35-50℃，并与碳酸氢铵混合反应1-3h。
4.如权利要求2所述的一种芒硝制碱母液的处理方法，其特征在于，过饱和硫酸钠母液中钠的摩尔量和碳酸氢铵中铵的摩尔比为1：(1-2)。
5.如权利要求2所述的一种芒硝制碱母液的处理方法，其特征在于，所述硫酸钠副产物在加热温度为40-60℃、搅拌条件下循环加入芒硝制碱母液中以达到硫酸钠浓度为2.6-4.8mol/L，随后降温至35-50℃，并与碳酸氢铵混合反应。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种芒硝制碱母液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种芒硝制碱母液的处理方法，其特征在于，取芒硝制碱母液在加热温度为40-60℃、搅拌条件下加入硫酸钠以达到硫酸钠浓度为2.6-4.8mol/l，随后降温至35-50℃，获得过饱和硫酸钠母液，并与碳酸氢铵混合反应，过滤，即得硫酸氢钠和复分解母液。
3.如权利要求2所述的一种芒硝制碱母液的处理方法，其特征在于，取芒硝制碱母液在加热温度为40-60℃、搅拌速度为300-450rpm/min条件下加入硫酸钠以达到硫酸钠浓度为2.6-4.8mol/l，降温至35-50℃，并与碳酸氢铵混合反应1-3h。
4.如权利要求2所述的一种芒硝制碱母液的处理方法，其特征在于，过饱和硫酸钠母液中钠的摩尔量和碳酸氢铵中铵的摩尔比为1：(1-2)。
5.如权利要求2所述的一种芒硝制碱母液的处理方法，其特征在于，所述硫酸钠副产物在加热温度为40-60℃、搅拌条件下循环加入芒硝制碱母液中以达到硫酸钠浓度为2.6-4.8mol...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛清敏，阮丁山，曾志佳，黄立基，黄庆祥，李长东，
申请(专利权)人：广东邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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