[发明专利]一种碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法

说明书

本发明公开了一种碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，利用电渗析单元将一价阴离子与二价阴离子分离并浓缩，浓水侧调节pH后为氯化钠与氯化钾的混合液，可作为电解工业原料使用。淡水侧进行蒸发结晶，然后在此温度下进行固液分离，得到无水硫酸钠晶体及结晶母液，将结晶母液冷却结晶，得到十水碳酸钠晶体与结晶母液，调节结晶母液的pH后经活性炭吸附，吸附后的液体作为生产硫酸钾的原材料使用。本发明脱除回收处理的硫酸根离子的回收率达90％以上；不仅能够回收得到高纯度的硫酸钠，实现了废水的资源化利用，同时可以有效对碳酸钠进行回收利用，回收得到的十水碳酸钠能够直接用于造纸的其他工段。

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其是一种碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法。

背景技术

造纸作为我国国民经济发展的重要产业之一，近年来发展迅速。碱回收作为造纸废液处理及能量回收的主要方式被广泛采用。作为碱回收炉中黑液的燃烧产物之一的碱灰，其主要成分为钠，钾，硫酸根，氯离子，碳酸根等离子组成的无机盐。其中氯离子和钾离子会降低积灰的融化温度，造成管路堵塞，缩短碱炉的运行周期，并且对碱炉金属材料有腐蚀作用。一般采用析滤法对碱灰进行处理，即把碱灰溶解于热水中，使溶液达到饱和，利用硫酸钠的溶解性低的原理使硫酸钠沉淀，回收碱灰中的硫酸钠，并去除氯钾离子，此溶液即为碱灰析滤液。但碱灰析滤液中仍含有部分硫酸钠及碳酸钠，导致析滤过程中硫酸钠回收效率低，使得大量硫酸钠与碳酸钠都被丢弃，造成资源浪费与环境污染。

中国专利CN 201910645242.9一种碱灰析滤液回收硫酸钠并脱除氯钾离子的方法，公开了一种回收以及脱除方法，该专利通过恒温结晶—调节pH—活性炭吸附—纳滤浓缩工艺，对碱灰析滤液中的硫酸钠进行了回收，并脱除了氯钾离子，但未能有效将碳酸钠回收利用，同时纳滤膜过程处于后期结晶母液的浓缩，操作压力较大，能耗较高，渗透侧仍含有二价离子高盐废水，需进一步处理。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，对碱灰析滤后的硫酸钠和碳酸钠进行有效回收利用，同时有效分离一价氯离子，结晶母液亦可回收再利用，废水近零排放，做大大降低了环保压力和废水处理成本。

技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：一种碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，包括如下步骤：

A、电渗析：将碱灰析滤滤液进行电渗析，得到淡水侧料液与浓水侧料液，浓水侧料液进入步骤B处理，淡水侧料液进入步骤C处理；

C、吸附：将浓水侧料液调节pH后用活性炭吸附去除COD，所得溶液作为电解工业的原料；

C、蒸发结晶：将淡水侧料液进行蒸发浓缩结晶，得到无水硫酸钠和结晶母液1，结晶母液1进入步骤D处理；

D、冷却结晶：将结晶母液1冷却，在-10-5℃下恒温结晶，得到十水碳酸钠与结晶母液2；结晶母液2进入步骤E处理；

E、吸附：将结晶母液2调节pH后用活性炭去除COD，所得溶液作为生产硫酸钾的原料。

更进一步的，所述碱灰析滤滤液中各组分含量为：Na⁺50～150g/L，K⁺10～60g/L，Cl^～10～50g/L，SO₄^2～100～250g/L，CO₃^2～10～30g/L，COD 1mg/L～100mg/L。

更进一步的，步骤A中所述电渗析膜为一二价阴离子分离膜，膜材料为均相膜或合金膜，电渗析操作电压8-16V，操作电流为2-4A。