一种从废水中提取钾盐的方法技术

本发明专利技术提供一种从废水中提取钾盐的方法，目的是通过悬浮结晶法浓缩富含钾盐的废水并析出钾盐，实现废水中钾盐的资源化。钾盐作为农作物生长所必须的三大营养元素之一，可利用价值高，本发明专利技术提供钾盐的浓缩方法，能实现废水中钾盐的浓缩和回收，具有明显的经济、社会和环境效益。

A method of extracting potash from wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种从废水中提取钾盐的方法
本专利技术属于水处理
，具体涉及一种从废水中提取钾盐的方法。
技术介绍
世界上95％的钾盐产品被生产成了农作物所需的肥料，5％的钾盐用于工业生产，主要为化肥厂、制药厂和化工厂利用钾元素生产产品过程中产生的富含钾盐的废水。钾肥是农作物生长所需的三大肥料之一，主要作为绝大多数农作物的增产肥料，钾肥是酸性肥料，主要可分为氯化钾肥料和硫酸钾肥料。在化学工业中，由钾组成的产品约有30多种，钾盐矿是国家急缺矿产资源之一，随着世界对钾盐需求的快速增长，钾盐的回收利用是重要的课题，所以寻找新的钾元素来源，生产廉价的钾产品成为了世界钾盐市场的头等大事。钾资源的主要来源除了天然钾资源和海水钾源以外，工农业生产过程中产生的富含钾盐的钾盐废水是一种很有开发价值的钾资源，是污染源，也是资源。钾盐的浓缩对钾盐的回收具有重要的应用价值，降低钾盐回收的难度。因此，随着工农业的高速发展，大量钾盐废水的排放，导致钾盐的短缺，从废水中浓缩并提取钾盐在资源化回收和循环利用上有重要意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过悬浮结晶法克服废水中钾盐浓度低的难题，提供一种从废水中提取钾盐的方法。该方法操作简单方便，成本低，不加入任何化学药剂，无二次污染，浓缩效果较好。本专利技术的目的是这样实现的，一种从废水中提取钾盐的方法，该方法具体包括以下步骤：(1)对含钾盐废水置于结晶器中；(2)设定冷冻温度，进行悬浮结晶；(3)固液分离，得到冰晶和浓缩液；(4)浓缩液结晶析出钾盐。所述的结晶器为低温冷冻结晶器。所述的冷冻温度为0至-40℃。所述的固液分离方法包括离心分离和真空过滤。附图说明图1为本专利技术的系统结构示意图；图中为：包括原钾盐废水1、冷冻结晶装置2、固液分离装置3、冰融水收集池4、晶体收集池5、浓缩液贮存池6。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作进一步的说明：如图1所示，一种从废水中提取钾盐的方法，其特征在于，包括原钾盐废水1、冷冻结晶装置2、固液分离装置3、冰融水收集池4、晶体收集池5、浓缩液贮存池6。原钾盐废水1经冷冻结晶装置2处理后，在冷冻装置上方分离出冰晶和浓缩液，经固液分离装置3处理后冰晶进入冰融水收集池4，固体进入晶体收集池5，浓缩液进入浓缩液贮存池6，浓缩液经多次浓缩处理后资源回收利用。下面结合具体实例对本专利技术进行详细说明。实施例1：所用废水为实验室模拟配置硫酸钾废水。实施步骤为：配置饱和浓度的硫酸钾溶液，再稀释一倍。取500mL该溶液置于500mL广口瓶中，广口瓶置于低温恒温槽内，设置初始冷冻温度为-5℃，并使用搅拌机进行辅助搅拌，用数显温度计监测水样温度，试验过程中在观察瓶底结晶情况的同时缓慢降低冷冻温度，记录瓶底部结晶的初始冷冻温度和冰晶形成的初始冷冻温度。冷冻一段时间后，将冰晶取出并离心分离得到纯净的冰和浓缩液，将底部结晶取出抽滤，对晶体称重。记录冰晶融化后冰融水和剩余水样的体积，测定冰融水和浓缩液的钾离子含量、pH和电导率。实验结果为：在成冰率为62.2％时，浓缩液的钾离子含量的浓缩比为1.71，电导率的浓缩比为1.32，硫酸钾回收率为41.6％。实施例2：取来自某敌草胺厂家生产工艺废水，呈深红棕色，主要成分：氯化钾、甲萘酚、氢氧化钾、氯丙酸钾、敌草胺等，富含钾离子。实施步骤为：将冷冻初始温度设定为-18.5℃，随废液浓度增加冷冻温度降低至-20℃。取400mL该生产工艺废水于广口瓶(500mL)中，置于达到设定冷冻温度(-18.5℃～-20.0℃)的低温恒温浴槽中，在100rpm的搅拌速率，冷冻一段时间后，广口瓶底结晶不断的析出晶体，广口瓶上方形成悬浮态的冰晶。通过离心分离装置对废液中形成的悬浮态的冰晶与浓缩液进行离心分离，冰晶在室温下溶解后作为出水；底部析出晶体通过真空抽滤后，将抽滤得到的晶体置于105℃干燥箱内烘干。在设定温度和搅拌速率下继续冷冻一定时间后，在一定的成冰率(经测得为61.3％)后停止装置。测定浓缩液和出水的钾离子含量、COD、pH、电导率等水质指标。实验结果为：成冰率为61.3％时，浓缩液的COD的浓缩系数为2.33，出水的COD、钾离子含量K+和电导率的去除率分别为94％、90％、89.1％；氯化钾析出量为89g/L。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从废水中提取钾盐的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)对含钾盐废水置于结晶器中；(2)设定冷冻温度，进行悬浮结晶；(3)固液分离，得到冰晶和浓缩液；(4)浓缩液结晶析出钾盐。

【技术特征摘要】
2018.04.10 CN 201810316852X1.一种从废水中提取钾盐的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)对含钾盐废水置于结晶器中；(2)设定冷冻温度，进行悬浮结晶；(3)固液分离，得到冰晶和浓缩液；(4)浓缩液结晶析...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐华，陈晓远，范成李，刘勰，刘熠阳，陈鹏，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31