【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于煤化工廢水處理，涉及一種煤化工濃鹽水的處理方法，尤其涉及一種煤化工濃鹽水資源化制備純堿或小蘇打的方法。
技術介紹
1、在煤化工產業生產過程中，如氣化、液化和焦化等，通常會產生大量的廢水。煤化工廢水的主要成分為硫酸鈉和氯化鈉，稱為煤化工濃鹽水，其中還包括酚類、苯類、多環芳烴、雜環化合物等有機污染物，硝酸鹽、鉀、氟、硅、鈣、鎂、氰化物等無機污染物，煤化工濃鹽水具有成分復雜、污染物濃度高、難降解、鹽度高等特點，成為煤化工行業的核心環境問題之一。
2、cn116354541a公開了一種煤化工零排放高濃鹽水資源化利用處理系統，該系統通過脫碳、臭氧高級氧化、除硅、超濾進行預處理，然后通過納濾蒸發分鹽獲得硫酸鈉和氯化鈉產品，但該方法處理流程較長且僅，臭氧氧化納濾分鹽工段投資及維護成本較高，獲得硫酸鈉和氯化鈉產品附加值低。
3、cn113929117a公開了煤化工濃鹽水資源化制備碳酸氫鈉聯產氮肥的系統及方法，該方法通過將煤化工濃鹽水蒸發濃縮后除雜，與二氧化碳、氨氣或碳銨進行復分解獲得小蘇打，碳酸氫鈉母液進行蒸氨后母液蒸發結晶獲得硫酸銨和濾液二，濾液二通過再次蒸發得到雜鹽和濾液三，濾液三冷析結晶后得到氯化銨。該方法需要經過三次高溫蒸發過程，能耗較高，蒸氨過程中氨的損耗也較為嚴重，氯離子在整個系統中循環，對設備材質要求高增加投資成本。
4、cn113636576a、cn116161683a等公開了以煤化工雜鹽為原料制備碳酸氫鈉和氮肥的方法，將煤化工雜鹽首先通過與碳酸氫銨或通入氨氣和二氧化碳進行復分解
5、現有針對煤化工濃鹽水的資源化利用工藝中，往往存在資源化附加價值低、原料利用率低、流程復雜或產品質量不足的問題。因此，基于上述存在的問題，本專利技術提供一種煤化工濃鹽水資源化制備純堿或小蘇打的方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種煤化工濃鹽水資源化制備純堿或小蘇打的方法，將煤化工濃鹽水實現資源化利用，通過短流程工藝制備成小蘇打或純堿及氮肥的高價值產品。
2、為達到此專利技術目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、本專利技術提供一種煤化工濃鹽水資源化制備純堿或小蘇打的方法，所述方法包括如下步驟：
4、（1）對煤化工濃鹽水使用除硅氟劑在晶種作用下進行結晶反應，使用酸和絮凝劑進行酸解沉淀反應，使用氧化劑進行熱激發氧化反應，所述結晶反應、酸解沉淀反應和熱激發氧化反應不分先后順序，反應結束后最終得到凈化母液、硅氟沉淀和酸解沉淀；
5、（2）對所述凈化母液進行蒸發結晶，固液分離后得到混鹽和混鹽母液；
6、（3）將所述混鹽、氯化銨母液和硫酸銨母液混合進行復分解和蒸發，將硫酸銨母液引入的水蒸發出去，固液分離后得到硫酸鈉混合晶體和氯化銨富集液；
7、所述混鹽母液經過冷卻結晶，固液分離得到硝酸鈉產品；
8、（4）將所述氯化銨富集液進行冷卻結晶，固液分離后得到氯化銨產品和氯化銨母液，所述氯化銨母液回用于步驟（3）；
9、將所述硫酸鈉混合晶體與碳酸氫鈉母液混合進行溶解和鹽析，固液分離后得到硫酸鈉飽和溶液和粗硫酸銨；
10、（5）將所述粗硫酸銨與硫酸銨蒸發凝液混合進行蒸發結晶，收集蒸發結晶過程中產生的揮發組分進行冷凝得到所述硫酸銨蒸發凝液回用于所述蒸發結晶，蒸發結晶后進行固液分離得到硫酸銨產品和硫酸銨母液，所述硫酸銨母液回用于步驟（3）；
11、將所述硫酸鈉飽和溶液與碳酸氫銨固體或氨氣和二氧化碳的混合氣體進行復分解反應，固液分離后得到碳酸氫鈉產品和碳酸氫鈉母液，所述碳酸氫鈉母液回用于步驟（4）。
12、本專利技術中，碳酸鈉產品由碳酸氫鈉產品經煅燒得到。
13、本專利技術中，步驟（3）所述混鹽母液經冷卻結晶后的剩余母液經過干化得到雜鹽。
14、本專利技術提供的煤化工濃鹽水的資源化利用方法，采用短流程、低成本的方法將其中的氟、硅、有機物等雜質去除，克服傳統有機物脫除方法時間長、程序繁瑣、效率低的缺點，得到純凈的結晶混鹽，然后通過循環分鹽工藝直接制備為碳酸氫鈉并聯產硫酸銨和氯化銨等高價值產品，并且由混鹽母液分離出硝酸鈉產品，克服傳統煤化工廢水直接分鹽得到硫酸鈉和氯化鈉的低價值產品，克服膜法分鹽原料要求高、膜易損壞、成本高的問題，工業過程容易實現，所得產品純度高，碳酸氫鈉產品的總堿量滿足gb/t1606-2008工業碳酸氫鈉-ⅲ類的要求，碳酸鈉產品的總堿量滿足gb/t?210-2022中工業碳酸鈉類合格品的要求，氯化銨產品的氮含量滿足gb/t2946-2018中農業用氯化銨合格品的要求，硫酸銨產品的氮含量滿足gb/t?535-2020?中肥料級別硫酸銨-ⅰ類合格品的要求，均滿足工業合格品的要求，實現煤化工廢水的減量化、無害化和資源化。
15、所述煤化工濃鹽水中，硫酸鈉與氯化鈉的質量比>1。
16、所述煤化工濃鹽水的雜質組成包括：碳酸根≤0.8%，碳酸氫根≤0.75%、氟≤0.06%、硅≤0.02%，cod≤0.95%。
17、優選地，步驟（1）所述晶種包括冰晶石、氟化物、鐵氧化物或二氧化硅中的任意一種或至少兩種的組合，典型但非限制性的組合包括冰晶石與氟化物的組合，氟化物與鐵氧化物的組合，鐵氧化物與二氧化硅的組合，冰晶石、氟化物與鐵氧化物的組合，氟化物、鐵氧化物與二氧化硅的組合，或，冰晶石、氟化物、鐵氧化物與二氧化硅的組合。
18、示例性的，所述氟化物包括氟化鈉、氟化鈣、氟硅酸鈣或氟磷酸鈣中的任意一種或至少兩種的組合。
19、示例性的，所述鐵氧化物包括氧化鐵和/或氧化亞鐵。
20、優選地，步驟（1）所述除硅氟劑包括聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、硫酸鐵、偏鋁酸鈉或聚合硫酸鐵中的任意一種或至少兩種的組合，典型但非限制性的組合包括聚合氯化鋁與聚合硫酸鋁的組合，聚合硫酸鋁與硫酸鐵的組合，偏鋁酸鈉與聚合硫酸鐵的組合，聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁與硫酸鐵的組合，或，聚合硫酸鋁、硫酸鐵、偏鋁酸鈉與聚合硫酸鐵的組合。
21、優選地，步驟（1）所述除硅氟劑的添加量按照煤化工濃鹽水計為500-6000mg/l，例如可以是500mg/l、1000mg/l、1500mg/l、2000mg/l、2500mg/l、3000mg/l、3500mg/l、4000mg/l、4500mg/l、5000mg/l、5500mg/l或6000mg/l，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其他未列舉的數值同樣適用。
22、優選地，步驟（1）所述結晶反應的ph值為4-9，例如可以是4本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種煤化工濃鹽水資源化制備純堿或小蘇打的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述晶種包括冰晶石、氟化物、鐵氧化物或二氧化硅中的任意一種或至少兩種的組合；
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述結晶反應的pH值為4-9；
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述絮凝劑包括聚丙烯酰胺和/或聚丙烯酸鈉；
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述氧化劑包括空氣、臭氧、過氧化氫、過硫酸銨或過硫酸鈉中的任意一種或至少兩種的組合；
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述熱激發氧化反應的溫度為50-100℃；
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（2）所述混鹽母液中硝酸鈉的質量百分含量范圍為20-60%；
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（3）所述混鹽、氯化銨母液和硫酸銨母液混合中，控制混合體系中的氯與硫酸銨母液中的銨根離子的摩爾比為(0.6-1.5):1；p>
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（5）所述蒸發結晶的溫度為70-100℃。
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種煤化工濃鹽水資源化制備純堿或小蘇打的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述晶種包括冰晶石、氟化物、鐵氧化物或二氧化硅中的任意一種或至少兩種的組合；
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述結晶反應的ph值為4-9；
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述絮凝劑包括聚丙烯酰胺和/或聚丙烯酸鈉；
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）所述氧化劑包括空氣、臭氧、過氧化氫、過硫酸銨或過硫酸鈉中的任意一種或至少兩種的組合；
【專利技術屬性】
技術研發人員：張洋，張賀東，范兵強，王凱，鄭詩禮，張靜，王彥惠，
申請(專利權)人：中國科學院過程工程研究所，
類型：發明
國別省市：
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