[发明专利]一种钒铬钛废盐回用于氯碱的方法

说明书

本发明公开了一种钒铬钛废盐回用于氯碱的方法，包含钒铬钛废盐精制系统除去钒铬钛、重金属离子、颗粒杂质以及降低氯酸根，以及利用氯碱盐水精制系统除去钙镁铁、其他金属离子、颗粒杂质、游离氯、氯酸根和硫酸根。本发明将钒铬钛废盐水、固体废盐中影响较大的钒铬钛等重金属离子和氯酸根离子集中在钒铬钛废盐精制系统中同步进行除去，工业化回用于氯碱化工的生产，实现废盐资源化利用，解决固体废盐处置困难的问题。

技术领域

本发明属于废水和废盐处理技术领域，具体涉及到一种钒铬钛废盐回用于氯碱的方法。

背景技术

推进废次资源源头减量，以清洁环保方式生产是企业实现可持续发展的必然趋势。钛生产(海绵钛和氯化法钛白粉)过程中会产生大量以氯化钠为主的高盐废水。如熔盐氯化、氯化钛白、四氯化钛精制和低温氯化的尾气处理部分，通过水洗和碱洗(氢氧化钠)，生成大量的废盐酸、次氯酸钠和氯化钠废水；如熔盐氯化过程中添加的熔盐介质氯化钠，随炉渣排出形成含盐炉渣。

近年来，钛生产企业结合自身工艺特点，摸索引进废水处理系统和废渣处理系统，回收部分钒铬钛资源。两种处理系统均能形成成分不同的高盐废水，再经蒸发、离心分离和干燥，形成固体废盐(NaCl)，回用熔盐氯化炉循环使用或外销。然而在实际运行中，高盐废水资源回收利用却困难重重，极大地制约了钛企业废次资源的绿色环保发展；具体地：

1、固体废盐含氯化钠低(≤93％)，有害杂质含量高、成分多且存在形态复杂。经资源回收后的高盐废水中，仍存在形式复杂的钒铬钛等金属杂质，达到2-5mg/L；并且废水中的钙、镁、铁、锰、铅、锌、硅等离子随膜分离也进入浓缩液进入高盐废水中；高盐废水中硫酸根、氯酸根含量高达7-13g/L。废水处理系统和废渣处理系统形成的废盐水成分不同，这些含杂质高的高盐废水制成的固体废盐显黄色，氯化钠含量低(≤93％)，有害杂质含量高、成分多且存在形态复杂。

2、多余的固体废盐处置困难。因有害杂质高、品位低，极大限制外销使用途径。如全部采用固体废盐回用到熔盐氯化炉中，会导致氯化炉炉况不稳定，以及影响精四氯化钛的产品质量。因此，熔盐氯化炉只能回用部分固体废盐，熔盐氯化仍要添加工业盐。固体废盐来源于工业生产的废母液和反应残留物，仍属于固体废物；多余固体废盐因氯化钠易溶于水，无法按照工业固废管理办法进行填埋，将导致地表水、地下水以及土壤污染，破坏生态环境；而现场堆放储存占地面积较大。

3、钛生产企业采用的废水零排放处理工艺的吨盐处理成本较高。

4、国家和地方对含盐废水的排放都作了一定限制的排放要求，含盐废水和固体废物的违法行为的监管和处理力度加大。因此，高盐废水如何实现低成本利用和零排放是钛企业发展面临的且亟待解决的“卡脖子”难题。

将废盐用于氯碱行业是推荐的废盐资源化利用最优方式。近几年来，国家和地方针对化工行业废盐(如水合肼、农药)资源化或无害化处理相继发布了相关技术规范或管理指南，如山东省《化工及相关行业废盐资源化用于氯碱行业技术规范》。但是，钛生产(海绵钛和氯化法钛白粉)企业所产含钒铬钛废盐处置仍无相关的技术规范。主要原因在于钛生产与化工行业所产废盐成分不同：化工行业所产废盐以含有机物为主，通过高级氧化、高温熔融氧化或高温焚烧来处理有机物；而钛企业所产废盐以不同价态的金属阳离子和硫酸根、氯酸根等阴离子为主，而这些杂质恰恰对氯碱化工的离子膜电解生产过程会导致重要的影响。如各种杂质离子将在离子膜中形成结晶物，堵塞离子膜中水钠迁移通道，造成离子膜电解槽电压升高，电流效率下降，甚至导致离子膜破损发生安全事故。因此，要使进入氯碱生产系统的废盐水指标达到离子膜电解槽要求，技术处理难度大、处置成本高，大多数氯碱企业难以接受。

现有方法中，如《一种含钒铬钛的废弃盐水处理方法》(申请公布号CN112499827A)，总结了小试阶段含钒铬钛的废弃盐水处理方法，但是，未进一步总结钒铬钛废盐如何工业化回用于氯碱化工的生产，以及回用氯碱过程中如何解决其他杂质的去除方法。

发明内容