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工业副产氯化钠和硫酸钠的浮选分离方法与流程

1257   编辑:中冶有色技术网   来源:深圳清华大学研究院  
2023-10-24 13:22:18
工业副产氯化钠和硫酸钠的浮选分离方法与流程

本发明属于工艺副产废盐处理技术领域,特别涉及一种工业副产氯化钠和硫酸钠的浮选分离方法。

背景技术:

石油、化工、农药等诸多行业在生产过程中产生的副产结晶盐类(废盐),年产生量超过2000万吨,因含有大量的有毒有害物质,已被定义为危险废物。这些行业产生的危废杂盐主要成分是氯化钠和硫酸钠,含有一定的有机物以及钙、镁、硅等无机杂质离子,分离提纯技术要求极高,难度极大。工业副产废盐的处置方法通常为填埋和焚烧,一吨成本几千至上万元,由于处置成本较高,很多企业大都将废盐堆存在企业内部,严重影响企业正常生产。

目前对于硫酸钠和氯化钠混盐常用的分离方法有溶解精制后通过蒸发结晶和冷冻结晶相结合进行处理。该工艺虽然能实现氯化钠和硫酸钠的资源化利用,但同时用到蒸发及冷冻结晶工艺,仍存在以下几个问题:⑴同时用到蒸发及冷冻结晶工艺,工艺运行复杂、能耗高;⑵存在蒸发结晶过程中设备内部结垢和腐蚀等危害;⑶氯化钠和硫酸钠分离不彻底,仍残留少量混盐。

技术实现要素:

本发明的目的是提供一种无需蒸发及冷冻结晶工艺而有效分离氯化钠和硫酸钠混合盐,得到工业品氯化钠和硫酸钠的浮选分离方法。本发明的另一目的是取代现有技术中氯化钠和硫酸钠混盐的资源化处理中用到的蒸发及冷冻结晶工艺,从而提供一种具有分离彻底、对原料成分适应性强、处理条件温和、工艺简单、成本低、易于工业化生产的氯化钠和硫酸钠混盐分离方法。

本发明的技术解决方案是所述工业副产氯化钠和硫酸钠的浮选分离方法,其特殊之处在于,包括如下步骤:

⑴配制饱和盐水:将过量氯化钠及硫酸钠溶解在水中制成饱和盐水;

⑵球磨:氯化钠和硫酸钠混盐与饱和盐水按设比例进行球磨,使相互夹杂的混盐实现单体解离;

⑶陈化:球磨后混盐在饱和盐水中,添加设定量的添加剂后在搅拌作用下进行陈化处理,使小颗粒消失、大颗粒长大,以及混盐的进一步解离;

⑷浮选:调节氯化钠和硫酸钠混盐料浆浓度,置于浮选机内,先调ph,然后添加抑制剂,再添加捕收剂和起泡剂,进行浮选;

⑸洗涤:浮选所得泡沫状产品-氯化钠和槽中产品-硫酸钠分别过滤,按设定比例依次在其对应饱和盐溶液和水中进行搅拌洗涤,进一步提高产品纯度,得到工业级氯化钠和硫酸钠产品,洗涤液返回浮选流程作为浮选补充液。

作为优选:步骤⑵所述饱和盐水与氯化钠和硫酸钠混盐液固质量比为l/s=1:2~3:1,球料比为1:1~1:5,转速为5~30r/min,球磨时间为10~60min。

作为优选:步骤⑶所述添加剂为有机添加剂,包括甘氨酸、月桂酸、柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠,盐类包括碘化钾、溴化钾、氯化钾、重铬酸钠,重金属离子包括pb2+、cd2+、fe3+,al3+中的一种、两种或两种以上;用量为0.01~1g/l。

作为优选:步骤⑷的浮选混盐浓度设定为10~35%,浮选分离采用捕收剂为羧酸类、吗啉类及酰胺类捕收剂中的一种或混合物与表面活性剂及煤油按设定比例配制成混合物。

作为优选:步骤⑸所述氯化钠、硫酸钠搅拌洗涤所采用饱和盐水量为产品质量的1~3倍,所采用水量为产品杂质含量的2~5倍,搅拌洗涤时间为10~60min,洗涤分离后饱和盐水返回浮选流程作为浮选介质补充液。

与现有技术相比,本发明的有益效果:

⑴本发明采用球磨结合陈化处理工艺,一方面对氯化钠和硫酸钠混盐进行球磨,使相互夹杂的氯化钠及硫酸钠混盐单体解离;另一方面根据粒度较小的颗粒的溶解度大的原理,使小颗粒溶解,大颗粒长大,同时进一步去除颗粒中夹杂的其它物质,有利于后续浮选分离。

⑵本发明采用无蒸发结晶及冷冻结晶工艺,降低能耗,处置成本低,操作简便,条件温和,处理量规模可达500~2000吨/天。

⑶本发明的浮选捕收剂采用现有氯化钠捕收剂与表面活性剂及煤油相结合,降低药剂用量、提高分离效率,浮选废水可循环使用,不产生二次污染。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

本发明下面将结合实施例作进一步详述:

以下实施例中,如无特别说明,均为本领域的常规方法。

实施例1:

⑴将过量氯化钠及硫酸钠溶解在水中制成饱和盐水;

⑵按饱和盐水与氯化钠和硫酸钠混盐液固质量比l/s=1:2进行球磨,球料比为1:2,转速为15r/min,球磨时间为30min。

⑶混盐球磨后加饱和盐水至液固质量比l/s=1:3,添加0.1g/l十二烷基苯磺酸钠后在搅拌作用下进行陈化处理,使小颗粒消失、大颗粒长大,同时使相互夹杂混盐进一步单体解离。

⑷以十二烷基吗啉与表面活性剂及煤油按质量比为5:1:1比例混合均匀后作为氯化钠捕收剂,通过浮选工艺进行氯化钠和硫酸钠的浮选分离。

⑸浮选所得泡沫产品(氯化钠)和槽中产品(硫酸钠)分别过滤,按液固质量比l/s=2:1在对应饱和盐溶液中进行搅拌洗涤30min,然后按杂质与水质量比为1:5在水中进行搅拌洗涤,得到工业级氯化钠和硫酸钠产品,洗涤液返回浮选流程作为浮选补充液;其中氯化钠产品纯度达到97%~99%,硫酸钠产品纯度达到96.5%~98.5%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

技术特征:

1.一种工业副产氯化钠和硫酸钠的浮选分离方法,其特征在于,包括如下步骤:

⑴配制饱和盐水:将过量氯化钠及硫酸钠溶解在水中制成饱和盐水;

⑵球磨:氯化钠和硫酸钠混盐与饱和盐水按设比例进行球磨,使相互夹杂的混盐实现单体解离;

⑶陈化:球磨后混盐在饱和盐水中,添加设定量的添加剂后在搅拌作用下进行陈化处理,使小颗粒消失、大颗粒长大,以及混盐的进一步解离;

⑷浮选:调节氯化钠和硫酸钠混盐料浆浓度,置于浮选机内,先调ph,然后添加抑制剂,再添加捕收剂和起泡剂,进行浮选;

⑸洗涤:浮选所得泡沫状产品-氯化钠和槽中产品-硫酸钠分别过滤,按设定比例依次在其对应饱和盐溶液和水中进行搅拌洗涤,进一步提高产品纯度,得到工业级氯化钠和硫酸钠产品,洗涤液返回浮选流程作为浮选补充液。

2.根据权利要求1所述工业副产氯化钠和硫酸钠的浮选分离方法,其特征在于,步骤⑵所述饱和盐水与氯化钠和硫酸钠混盐液固质量比为l/s=1:2~3:1,球料比为1:1~1:5,转速为5~30r/min,球磨时间为10~60min。

3.根据权利要求1所述工业副产氯化钠和硫酸钠的浮选分离方法,其特征在于,步骤⑶所述添加剂为有机添加剂,包括甘氨酸、月桂酸、柠檬酸、十二烷基苯磺酸钠,盐类包括碘化钾、溴化钾、氯化钾、重铬酸钠,重金属离子包括pb2+、cd2+、fe3+,al3+中的一种、两种或两种以上;用量为0.01~1g/l。

4.根据权利要求1所述工业副产氯化钠和硫酸钠的浮选分离方法,其特征在于,步骤⑷的浮选混盐浓度设定为10~35%,浮选分离采用捕收剂为羧酸类、吗啉类及酰胺类捕收剂中的一种或混合物与表面活性剂及煤油按设定比例配制成混合物。

5.根据权利要求1所述工业副产氯化钠和硫酸钠的浮选分离方法,其特征在于,步骤⑸所述氯化钠、硫酸钠搅拌洗涤所采用饱和盐水量为产品质量的1~3倍,所采用水量为产品杂质含量的2~5倍,搅拌洗涤时间为10~60min,洗涤分离后饱和盐水返回浮选流程作为浮选介质补充液。

技术总结

本发明涉及工业副产氯化钠和硫酸钠的浮选分离方法,包括:⑴配制饱和盐水:将过量氯化钠及硫酸钠溶解在水中制成饱和盐水;⑵球磨:氯化钠和硫酸钠混盐与饱和盐水按设比例进行球磨,使相互夹杂的混盐实现单体解离;⑶陈化:球磨后混盐在饱和盐水中,添加设定量的添加剂后在搅拌作用下进行陈化处理,使小颗粒消失、大颗粒长大,以及混盐的进一步解离;⑷浮选:调节氯化钠和硫酸钠混盐料浆浓度,置于浮选机内,先调pH,然后添加抑制剂,再添加捕收剂和起泡剂,进行浮选;⑸洗涤:浮选所得泡沫状产品?氯化钠和槽中产品?硫酸钠分别过滤,按设定比例依次在其对应饱和盐溶液和水中进行搅拌洗涤,进一步提高产品纯度,得到工业级氯化钠和硫酸钠产品。

技术研发人员:谢巧玲;王丹丹;梁高杰

受保护的技术使用者:深圳清华大学研究院

技术研发日:2020.12.16

技术公布日:2021.03.12
声明:
“工业副产氯化钠和硫酸钠的浮选分离方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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氯化钠 硫酸钠
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