氯堿行業(yè)鹽泥綜合利用的研究進(jìn)展

1、· 5 2 0 ·化 工 環(huán) 保 E N V I R O N ME N T A LP R O T E C T I O NO FC H E MI C A LI N D U S T R Y2 0 1 4 年第 3 4 卷第 6 期 氯堿行 業(yè)鹽泥綜合 利用的研 究進(jìn)展 劉 明亮 ，郭泉輝 ，王樹 立 ，馬新起 ( 河南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué) 院，河南 開封 4 7 5 0 0 4 )[ 摘要 ]綜 述了近年來 氯堿企業(yè)

2、鹽泥綜 合利用 的最新 研究現(xiàn)狀和進(jìn)展。鹽泥的綜合利用途徑主要包括制備輕質(zhì)氧化鎂 、硫酸鈣 晶須 ；研 制添加劑 、吸 附劑 用于空氣和水處理 ；制備建筑材料 ，如水泥 、保溫磚 、建筑涂料 ；制作 堿性化肥等 。 目 前 ，許多 技術(shù)尚不成熟 ，仍處于試驗(yàn)階段。指出了我國(guó)鹽泥資源化綜合利用存在的問題及解決途徑。[ 關(guān)鍵詞 ]氯堿 ；鹽泥 ；固體廢物 ；綜合利用 ；資源化 [ 中圖分類號(hào) ]X 7 8 1[ 文獻(xiàn)標(biāo) 志碼 ]A[ 文章編

3、號(hào) ] 1 0 0 6 —1 8 7 8 ( 2 0 1 4 ) 0 6 — 0 5 2 0 — 0 5Re s e a r c hPr o g r e s s e si nCo mp r e h e n s i v eUt i l i z a t i o no fS a l tM u di nCh l o r — Al k a l iI n d u s t r yL i uMi n g l i a n g ，Gu oQu a n h

4、u i ，Wa n gS h u l i ，MaX i n q i( C o l l e g eo f C h e m i s t r ya n dC h e mi c a lE n g i n e e r i n g ， H e n a nU n i v e r s i t y ， K a i f e n gH e n a n4 7 5 0 0 4 ， C h i n a )Ab s t r a c t ： T h el a t e

5、s tr e s e a r c hs t a t u sa n dp r o g r e s s e si nc o mp r e h e n s i v eu t i l i z a t i o no fs a l tmu di nc h l o r - a l k a l ie n t e r p r i s e sa r es u mma r i z e d ． T h ewa y sf o rc o mp r e h e n

6、s i v eu t i l i z a t i o no fs a l tmu dma i n l yi n c l u d ep r e p a r i n gl i g h tma g n e s i u m o x i d ea n dc a l c i u m s u l f a t ewh i s k e r ， d e v e l o p i n ga d d i t i v ea g e n t sa n da d

7、s o r b e n t sf ora i ra n dwa t e rt r e a t me n t ， p r o d u c i n gc o n s t r u c t i o nma t e r i a l ss u c ha sc e me n t ， i n s u l a t i o nb r i c ka n da r c h i t e c t u r a lc oa t i ng， a n dp r o d u

8、 c i n ga l ka l i nef e r t i l i z e r ．Cu r r e n t l y， mo s toft h et e c hn o l o gi e sa r ei mma t u r ea n ds t i l le x p e r i me n t a1 ． T h ep r o b l e msa n ds o l u t i o n sf ors a l tmu dr e s o u r c

9、eu t i l i z a t i o ni nC h i n aa r ep o i n t e do u t ．Ke ywo r d s ： c h l o r - a l k a l i ； s a l tmu d ； s o l i dwa s t e ；c o mp r e h e n s i v eu t i l i z a t i o n ； r e s o u r c er e c o v e r y2 0 1 2 年

10、我國(guó)氯堿產(chǎn)能保持持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì) ，燒 堿全年產(chǎn)量3 7 ． 3 6Mt ，氯堿行業(yè)鹽泥年產(chǎn)量達(dá)到了2Mt 左右 u J 。在氯堿_ 丁業(yè) 中以氯化鈉為原料通過 電解方法制取氫氣 、氯氣和燒堿的過程 中，排 出的泥 漿經(jīng)壓濾機(jī)壓濾形成含水率較低的固體鹽泥。大量 堆積的鹽泥對(duì)土壤和水資源都造成了一定程度的污 染。國(guó)外氯堿行業(yè)一般采用優(yōu)質(zhì)鹽制燒堿，鹽泥產(chǎn) 生量較小，每生產(chǎn) lt 燒堿約產(chǎn)生鹽泥1 0 ~ 2 5k gL 2 J 。國(guó)內(nèi)氯堿廠所用

11、的原料主要為海鹽、井鹽 、湖鹽和 巖鹽 ，以海 鹽為主 ，每生產(chǎn) 1t 燒堿約產(chǎn)生鹽泥 5 0 - - 6 0k g ?？紤]到投資及運(yùn)行成本等問題 ，目前很 少有企業(yè)對(duì)氯堿行業(yè)鹽泥進(jìn)行有效治理 。隨著氯堿 行業(yè)的不斷發(fā)展，鹽泥的綜合利用受到人們?cè)絹碓?多的關(guān)注，對(duì)鹽泥進(jìn)行有效的治理及資源化 、綜合 化利用已刻不容緩。本 文綜述 了近年 來氯 堿行 業(yè) 鹽泥綜 合 利用 的最新研究進(jìn)展 ，旨在提出解決鹽泥污染 的可行 途 徑 。l鹽泥的綜

12、合利用及研 究現(xiàn)狀 目前鹽泥的綜合利用途徑 主要有 ：副產(chǎn)品的 制備及開發(fā) ，包括制備輕質(zhì)氧化鎂 、硫酸鈣晶須 [ 收稿 日期 ]2 0 1 4 —0 5 —1 7 ；[ 修訂 日期 ] 2 0 1 4— 0 8 一l 8 。[ 作者簡(jiǎn) 介 ] 劉明亮 ( 1 9 9 l 一 )，男 ，安徽省阜陽(yáng)市人 ，碩士生 ，主要從事 固體廢棄物資源化技術(shù) 的研究 。電話 1 8 9 5 6 4 7 1 9 0 6 ，電郵3 7 2 3 1 3 9

13、 5 8 @q q ． c o m。聯(lián) 系人 ：馬新起 ，電話 0 3 7 l 一 2 3 8 8 1 5 8 9 ，電 郵 mx q @h e n u ． e d u ． c n[ 基金項(xiàng) 目 ] 河南省科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng) 目 ( 1 3 2 1 0 2 2 1 0 0 3 3 ) ?；?工 環(huán) 保 E N VI R O N ME N T A LP R O T E C T I O NO FC H E MI C A LI N D U

14、S T R Y2 014 年第 3 4 卷 1 ． 3 應(yīng) 用 于水處 理領(lǐng)域 1 ． 3 ． 1 制備吸附劑 目前 ， 以氯 堿鹽 泥 為原料 主要 可 以制 取硝 酸 根離子和氟離子吸附劑 n。李青 等 陽(yáng) 利用氯 堿 廠鹽泥與丙烯酸 、鈦酸正丁酯等共 聚，以過硫 酸鉀 為引發(fā)劑 ，制成 了吸附率達(dá) 8 0 ％的硝酸根離 子 吸附劑 ，同時(shí)還分離 出有利用價(jià)值的S i O ， 粉末 和C a S O粉末 。李青等 ¨ 還將

15、氯堿廠鹽泥與丙烯 酸等共聚，過硫酸鉀作引發(fā)劑 ，制得 了吸附率為 8 6 ％ ～ 8 9 ％的氟離子吸附劑 ，用于氟含量超標(biāo)污水 的處理 。利用鹽泥制取吸附劑不但增加了水處理的 新產(chǎn)品，而且進(jìn)一步拓寬了鹽泥的利用途徑 。1 ． 3 ． 2 用于去除鹵水 中的s o 2 一文震等 利用鹽泥去除鹵水 中的s O z ' ，最佳 丁藝 條件 為 ：鹽 泥質(zhì)量 與 鹵水體 積 的 比為0 ． 0 1g ／ mL ，體系p H4 ～ 5

16、，反應(yīng)時(shí)間3 0m i n ，室溫 ，添 加一定量的表面活性劑為抑制劑。處理后鹵水 中的 s o l 一 質(zhì)量濃度降至3 ． 6 3g ／ L ，基本上滿足了工業(yè)生 產(chǎn) 對(duì) 鹵水原料 的要求 。采用鹽泥去 除s 0 j 一 可與鹵水 精制1 二 藝相結(jié)合 ，工藝簡(jiǎn)單 ，操作 簡(jiǎn)便 ，成本 低 ，對(duì)于鹽泥 的回收利用及減輕環(huán)境污染 具有積 極意義。1 _ 3 _ 3 用于染料廢水脫色 印染及紡織行業(yè)廢水 的脫色處理一直是廢水 處 理方面的

17、難題 。趙宜江等 的研究結(jié)果 表 明，經(jīng)4 0 0o C 煅燒活化的鹽泥對(duì)直接大紅、直接深 藍(lán)和直接黑3 種有機(jī)染料均具有很高脫色效率 ，且3種染料在鹽泥吸附劑上的吸附動(dòng)力學(xué)過程符合擬二 級(jí)動(dòng)力學(xué)方程 ，在2 0m i n 左右時(shí)吸附接近平衡。鹽 泥對(duì)染料廢水中有色染料的脫色為紡織、印染等行 業(yè)染料廢水的處理提供了一種新的可行途徑 ，且吸 附后的鹽泥經(jīng)煅燒處理可重復(fù)使用 ，實(shí)現(xiàn)了鹽泥的綜合利用 ，變廢為寶 。1 ． 4 生產(chǎn)高強(qiáng)度輕

18、質(zhì)陶粒 按鹽泥3 0 ％～ 4 0 ％、粉煤 灰4 0 ％ ～ 6 0 ％、黏土 1 0 ％～ 2 0 ％、廢焦炭粉5 ％～ 1 0 ％、水0 ～ 5 ％的質(zhì)量配 比將原料混合 ，送人成球 機(jī)，通過控制成球機(jī)各 項(xiàng)參數(shù)生產(chǎn)不同粒徑的陶粒 。將 成球后 的鹽泥 陶粒送到立式燒結(jié)窖 ，輔 以助溶劑N a ： 0 和KO，在 10 0 0 ～ 15 0 0℃的條件下進(jìn)行燒結(jié) 。所得產(chǎn)品符 合G B ／ T1 7 4 3 1 ． 1 —2 0

19、1 0《 輕集料及其試驗(yàn)方法 第 1部分 ：輕集料》中對(duì)高強(qiáng)度輕質(zhì)陶粒的要求 。通過鹽泥生產(chǎn)陶粒有效解決了鹽泥綜合利用難題。該法工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備少 ，易操作，可廣泛用于氯堿 企 業(yè)鹽 泥 的處 理 。1 ． 5 制 備 融雪劑 將氯堿產(chǎn)生的副產(chǎn)物鹽酸與鹽泥進(jìn)行 反應(yīng) ，使其中的鈣鎂鹽以離子形式存在，再與緩蝕劑均勻 混合干燥 ，粉碎過篩，制得融雪劑 ] 。各種鹽類融 雪能力 的大小依次為：氯化鎂> 氯化鈣> 氯化鈉> 尿

20、 素> 氯化鉀 。采用鹽泥生產(chǎn)的融雪劑與傳統(tǒng)融雪劑 相 比成本更加低廉 ，更加環(huán)保 ，同時(shí)融雪后的氯化 鈣和氯化鎂還可用作樹木 、果蔬等植物的輔助改 良劑 。由鹽泥制備的融雪劑融雪速率快，融雪效果持 久 ，應(yīng)用范圍廣，尤其在北方寒冷地區(qū)及持續(xù)降雪 中的融雪效果更加明顯 。該方法不僅解決了鹽泥處 理 的難題，同時(shí)還消耗了副產(chǎn)物鹽酸。1 ． 6 生產(chǎn)建筑材料 鹽泥 的主要成分為鈣鎂泥 。以鈣鎂泥 、立德 粉 、鈦 白粉等作填料，加入不

21、 同品種 的顏料，可以制成鮮艷的彩色涂料 j 。水泥的主要原料石灰石與 鈣鎂泥十分相似 引 。鈣鎂泥在經(jīng)過處理后作為填料 加人熟料中，可制得高標(biāo)準(zhǔn)的礦渣水泥 ( 達(dá)到了3 2 5爐渣水泥和4 2 5礦渣水泥的標(biāo)準(zhǔn))。將鹽泥 、固化 劑、粉煤灰等材料按一定 比例混合 ，經(jīng)充分?jǐn)?拌 、成型、烘干等工藝處理可制得具有高強(qiáng)度 、高 耐磨等性能的人行道磚和工業(yè)建筑保溫用磚 b 。 。 。1 ． 7 生產(chǎn)農(nóng) 業(yè)肥 料 鹽泥在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用主要是

22、制作堿性有機(jī) 化 肥 。王建平等 ¨ 以鹽泥 、泥炭 ( 有機(jī)質(zhì)含量不 低于6 5 ％( w ) ，腐植酸含量不低于5 0 ％( w ) ) 、桐 麩、硫酸鉀 、尿素、硼砂為原料制備堿性有機(jī)肥 。鹽泥 中的鈣鎂硅成分主要以氫氧根和碳酸鹽兩種形 式存在，可溶于酸，與腐殖酸含量高的泥炭混合堆 肥改性后 ，鹽泥中的鈣鎂硅與泥炭中的腐植酸基以絡(luò)合形式存在，更利于農(nóng)作物的吸收利用 。將由鹽 泥制得的堿性有機(jī)肥應(yīng)用于南方地區(qū)的酸性土壤，可