盛晨軍，楊茜，王瑞，于婷，李崇，張浩

（天津一化化工有限公司，天津300287）

橡膠硫化促進(jìn)劑生產(chǎn)廢水蒸發(fā)結(jié)晶鹽渣的精制處理工藝研究

盛晨軍，楊茜，王瑞，于婷，李崇，張浩

（天津一化化工有限公司，天津300287）

橡膠促進(jìn)劑高含鹽廢水大都采用蒸發(fā)工藝處理，本文研究了蒸發(fā)結(jié)晶的氯化鈉循環(huán)利用技術(shù)，采用650℃高溫焙燒后再溶解精制重結(jié)晶的技術(shù)處理蒸發(fā)結(jié)晶的氯化鈉鹽渣，得到的成品氯化鈉質(zhì)量優(yōu)于工業(yè)鹽的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

促進(jìn)劑廢水；蒸發(fā)；氯化鈉；鹽渣；高溫焙燒

橡膠硫化促進(jìn)劑是橡膠工業(yè)必不可少的基礎(chǔ)原料，促進(jìn)劑行業(yè)作為我國橡膠工業(yè)重要的促成部分，隨著橡膠工業(yè)的蓬勃發(fā)展，促進(jìn)劑行業(yè)也隨橡膠工業(yè)迅速擴(kuò)張，由于促進(jìn)劑生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的難降解含鹽廢水，隨之帶來的環(huán)境問題也日益凸顯。廢水處理問題已成為制約橡膠促進(jìn)劑行業(yè)持續(xù)發(fā)展的重大難題[1]。

橡膠促進(jìn)劑的含鹽廢水由于鹽分高，污染物難以降解，目前尚無有效的處理工藝能夠去除水中的有機(jī)污染物，隨著環(huán)保政策的變化，各地也相繼將水中鹽分作為限排的指標(biāo)。目前，促進(jìn)劑行業(yè)內(nèi)普遍采用蒸發(fā)工藝處理此類含鹽廢水，蒸發(fā)的凝水含有一些小分子的揮發(fā)物可生化降解，蒸發(fā)殘余的鹽渣當(dāng)做固廢處理。

蒸發(fā)工藝處理廢水消耗大量的蒸汽或電能，運(yùn)行成本較高，殘余鹽渣的當(dāng)做固廢處理更進(jìn)一步增大促進(jìn)劑產(chǎn)品成本負(fù)擔(dān)。若能夠?qū)⒃摬糠蛀}渣資源化在利用，既可以消除昂貴的固廢處理費(fèi)用，還有可能為企業(yè)增加一個(gè)副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)一定的經(jīng)濟(jì)效益。

本文對蒸發(fā)結(jié)晶的鹽渣的精制再利用進(jìn)行了研究。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器

馬弗爐、燒瓶、電爐、X射線元素?zé)晒夥治鰞x、滴定管。

1.2 試劑

鹽渣（促進(jìn)劑DZ廢水蒸發(fā)三效蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)物）、碳酸鈉、氫氧化鈣、硝酸銀、EDTA、基準(zhǔn)氧化鋅、鈣羧酸指示劑、鉻黑指示劑。

1.3 試驗(yàn)方法

鹽渣經(jīng)過干燥后，加入到馬弗爐中，設(shè)定好溫度，焙燒4h，待冷卻后取出，加少量水溶解成接近飽和的濃度的濃鹽水，過濾除去不溶性的雜質(zhì)，再加入氫氧化鈣和碳酸鈉對鹽水進(jìn)行初步的精制，然后用離子交換樹脂進(jìn)一步除去鹽水中的雜質(zhì)離子，最后再次將氯化鈉結(jié)晶出來，測定氯化鈉的純度及其中的鈣、鎂離子、硫酸根離子的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 焙燒溫度的優(yōu)化

考慮到氯化鈉的熔點(diǎn)在801℃，鹽渣焙燒在800℃以下的溫度范圍內(nèi)選擇優(yōu)化[2]。每次取500g經(jīng)過干燥的鹽渣在不同溫度下焙燒，然后檢測剩余的鹽量。并取樣進(jìn)行元素分析，考察殘余C含量。數(shù)據(jù)如表1。

表1 鹽渣煅燒數(shù)據(jù)表

可以看到在煅燒溫度從450℃逐漸升高，鹽渣減重越來越大，有機(jī)物的去除效果越來越好，溫度高于600℃以后，鹽渣重量基本保持不變，并且元素分析同樣顯示，能夠燒掉有機(jī)物基本上被燒掉，焙燒后的鹽渣顏色越來越淺，最后變?yōu)闇\灰色。因此確定了最佳的焙燒溫度為650℃。

2.2 鹽渣的精制

由于工藝用水帶來鈣、鎂及廢水中的有機(jī)污染物，在蒸發(fā)時(shí)被濃縮，都留在鹽渣中，有機(jī)污染物中含有硫，經(jīng)過煅燒形成硫酸鹽，要達(dá)到合格的副產(chǎn)品氯化鈉需要對鹽渣中的雜質(zhì)離子進(jìn)行處理。

經(jīng)過650℃煅燒后的鹽渣采用以下工藝進(jìn)行精制處理，加入適量的Ca(OH)2和過量的Na2CO3，通過過濾去除其中鈣、鎂和SO42-等離子后，再經(jīng)過離子交換樹脂進(jìn)一步去除雜質(zhì)離子，然后蒸發(fā)結(jié)晶得到干凈的氯化鈉產(chǎn)品（如圖1）。

圖1 鹽渣精制工藝流程

加入Ca(OH)2和Na2CO3主要原理如下：

經(jīng)過沉淀后在調(diào)節(jié)pH，溶液還有微量的Ca2+，等離子，在采用離子交換樹脂將陽離子交換為H+，陰離子交換為OH-離子，使得鹽溶液得到凈化。凈化后的鹽溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到晶體完整的氯化鈉。

按照工業(yè)鹽的標(biāo)準(zhǔn)檢測氯化鈉的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)見表2。

表2

經(jīng)過精制后的鹽的各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于工業(yè)鹽的標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

（1）通過試驗(yàn)確定鹽渣焙燒溫度為650℃，能夠?qū)Ⅺ}渣中的有機(jī)物燒凈。

（2）焙燒后鹽渣采用精制劑與離子交換組合的精制工藝。

（3）精制后形成的副產(chǎn)氯化鈉質(zhì)量優(yōu)于工業(yè)鹽的指標(biāo)。

［1］肖軍.我國橡膠助劑三廢治理評述[J],化學(xué)工業(yè),2011,29:38-46.

［2］傅立德,王廈.CN 104310434A，一種用于處理廢鹽的裝置和工藝(P),2014.

10.3969/j.issn.1008-1267.2016.06.012

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