一种水泥窑协同处理氯碱盐泥的方法技术

一种水泥窑协同处理氯碱盐泥的方法，包括如下步骤：（1）粒化脱氯盐；（2）水泥窑协同处理。本发明专利技术工艺较简单，处理能耗低，处理成本较低，且无二次污染，易于推广应用；有效的脱去氯碱盐泥中的氯盐及汞等重金属，并简单而有效地回收工业盐，获得便于利用的砂粒化脱氯盐泥，防止了氯盐、及易还原挥发的重金属汞等可能造成的二次污染和对窑系统的影响、及对水泥水化性能的影响，并将粒化脱氯脱毒的盐泥固体颗粒，视情或作为活性掺合材、或作为有熟料晶种助烧作用的优质的硅质原料和钙质原料、或替代石膏作调凝剂，清洁化用于水泥窑系统协同处理，利于环境保护和节能减排。

【技术实现步骤摘要】
一种水泥窑协同处理氯碱盐泥的方法
本专利技术涉及一种氯碱盐泥的回收利用方法，具体涉及一种水泥窑协同处理氯碱盐泥的方法。
技术介绍
氯碱盐泥是氯碱企业在离子膜法制碱（电解生产氯气、氢气和烧碱）其盐水精制过程中加入氢氧化钠、碳酸钠、三氯化铁等精制剂与可溶性杂质反应形成的沉淀物，经由预处理器、HVM膜过滤器、后反应槽排出、压滤机脱水、水洗、或风干的废渣。当前，我国烧碱产能近5000万t/a，国内的装置每生产1t烧碱产生50～60kg盐泥。因原料来源不同、工艺不同或同种工艺的处理工序的不同改进方式，其盐泥的主要矿物成分差异大。按盐泥的主要矿物不同，大致可分为硫酸盐型盐泥（主要成分为硫酸钙、氯化钠等，一般为膜法脱硝工序产生）、碳酸盐型盐泥（主要成分为碳酸钙、氯化钠等）。按含汞多少与否，可分为含汞盐泥和非汞盐泥。不同成分的盐泥几乎都具有盐泥成分杂、含盐量高、黏度大、不便利用的共同特性。目前，氯碱盐泥中的硫酸盐盐泥相对易于分离处置。而碳酸盐泥的有效处置问题一直让氯碱行业头疼。碳酸盐泥的主要矿物成分为碳酸钙、氯化钠、氢氧化镁、硅酸钠、氢氧化铝、氢氧化铁及少量的聚丙烯酸盐类及纤维素等，其中氯盐（NaCl）含量一般为5%～8%。从氯碱企业当前两种普及应用成熟可靠的工艺来看，颇尔膜（或凯膜）工艺的技术进步已可以部分实施从盐泥中分离回收碳酸钙、氢氧化镁、氯化钠产品，而陶瓷膜精制盐水工艺产生的盐泥混合物尚难以有效分离。为解决氯碱盐泥堆存或填埋对环境造成的难以逆转的影响，国内外广大技术工作者进行了大量的研究和实践，对于非汞盐泥的综合利用现有技术大致可概括为：（1）用盐泥调制盐水钻井液。应用有局限性，应用效果或普适性存疑。（2）酸处理清除硅酸盐和石膏，碱化胶化后与钛酸酯等反应制备多孔固态的氟离子吸附剂，用于处理含氟污水。该方法复杂、成本高、二次污染大，且产品质量上或性价比无优势。（3）干化盐泥加钾盐脲素紫制备有机肥料。客观上造成污染扩散，并导致土壤盐碱化。（4）用盐泥替代碱用作污水处理。该方法易造成二次污染和污染扩散，且腐蚀设备。（5）用盐泥干化与助磨成分等混合制早强助磨剂等助剂、及干化混掺废渣制水泥混合材。该类方法有一定的效果，但盐泥中的复杂矿物影响水泥混凝土应用的耐久性，且游离的氯造成钢筋腐蚀。（6）少比例掺配盐泥烧制粘土砖、陶粒及瓷砖类建材产品，或掺配用于生产蒸压砖等。该类方法消耗盐泥的数量少，稍不注意易造成产品变形或开裂。（7）将盐泥与电石渣辗压混合用于铺路。客观上是一种污染转移并造成溶蚀性迁移，且在多雨的地方路基易被溶蚀。（8）分离盐泥中的氢氧化镁制氯氧镁水泥，或干化添加大量的焙烧菱镁粉，混合生产氯氧镁水泥制品如地面砖、人造大理石、高强无机纤维板、装饰板等。该类方法处理成本高，二次污染大，且产品性能上无优势。（9）干化或焙烧掺配粉磨制用于橡胶、造纸、塑料、涂料的填料。该类方法消耗盐泥量小，且在填料质量上或产品性能上无优势。（10）盐泥替代工业盐等用于饲料添加剂。客观上易造成生物毒性累积和转移。（11）盐泥干化粉磨替代工业盐制道路融雪剂。客观上是一种污染物转移扩散的方式。（12）分离回收碳酸钙、氢氧化镁、氯化钠。处理成本高，经济性上无任何优势。（13）用纯碱废盐泥制备碳酸镁联产碳酸钙和硫酸钠。处理成本高，有二次污染，经济性上无优势。（14）盐泥中掺30%～35%的生石灰均匀干燥，再配入10%～15%的六亚甲基四胺、10%～15%的四硼酸钠(5%-15%)均化后粉碎至100～200目，制成锅炉烟气脱硫剂。该方法造成结圬、污染扩散，效果及经济性上无优势。对于含汞盐泥的处理：目前，发达国家采取的技术措施是，工艺过程中维持淡盐水中的游离氯量在38～42mg/L范围之内的方法，以降低汞在精制过程中的沉淀量，使盐泥中含汞量低于20mg/kg。处理后的含汞盐泥加入汞的固定剂和水泥砂浆固化处理后埋入地下或投入深海。我国处理含汞盐泥的主要方法：一是氧化熔出法，即将饱和盐水的含汞盐泥浆于50～55℃、pH值11～12条件下加入次氯酸纳反应约50min，使不溶性汞转化为可溶性汞，过滤后的清盐水加入精盐水系统中，在电解槽阴极上还原为金属汞；处理后盐泥含汞量约100mg/kg。二是氯化—硫化—焙烧法，含汞盐泥中加盐酸并通入氯气，使沉淀的汞转化为可溶性汞化合物。分离后的清液加亚硫酸钠去氯，再加硫化钠使汞离子沉淀，分离出沉淀物自然干燥，然后于800℃焙烧炉内蒸出大部分的汞（最高可达80%），冷凝回收金属汞。显然，上述方法无论是对于非含汞盐泥还是含汞盐泥，存在显见的或处理量小、或能耗高、或二次污染大、或仅是污染转移、或影响产品质量、或造成生物毒性累积、或处理成本高等问题或不足，致使大量的氯碱盐泥被堆存或弃置或履土掩藏，甚至造成惨痛的沙漠深处重大污染事件，更缺少一种水泥窑有效协同处置氯碱盐泥的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种可有效脱除氯碱盐泥中的绝大部份的氯盐、及重金属，降低生物毒性，并转化为水泥掺合材或熟料生产的原料的水泥窑协同处理氯碱盐泥的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种水泥窑协同处理氯碱盐泥的方法，包括如下步骤：（1）粒化脱氯盐：将氯碱盐泥置于搅拌罐中，在连续搅拌状态下，加入脊化剂、或加入脊化剂并通入窑尾除尘烟气，加水，进行搅拌混合反应，得颗粒状悬浊混合物；或将氯碱盐泥置于搅拌罐中，在连续搅拌状态下，加入强氧化剂或强还原络合剂、脊化剂和/或通入窑尾除尘烟气，加水，进行搅拌混合反应，得颗粒状悬浊混合物；所得颗粒状悬浊混合物过滤分离为滤液和滤渣，滤渣水洗过滤；收集水洗滤渣堆放风干或干燥，得粒化脱氯盐泥；（2）水泥窑协同处理：将步骤（1）所得粒化脱氯盐泥从正常运行的干法水泥生产线的回转窑的窑头罩内连续卸入回转窑冷却带或篦冷机内，于1380～800℃温度范围协同热处理直接转化为活性掺合材，活性掺合材夹杂于熟料中，形成混合熟料；或将步骤（1）所得粒化脱氯盐泥作为原料从C5或C6预热器锥部的卸料管道中送入正常运行的干法水泥生产线系统中协同处理；或将步骤（1）所得粒化脱氯盐泥粉碎后从C5、或C6预热器上行风管中送入正常运行的干法水泥生产线系统中协同处理；或将步骤（1）所得粒化脱氯盐泥加入到生料配料中作为原料协同处理。进一步，步骤（1）中，所述氯碱盐泥为碳酸盐型氯碱盐泥、硫酸盐型氯碱盐泥或含汞盐泥、非汞盐泥中的一种或两种以上的混合物。进一步，步骤（1）中，所述滤液加入重金属离子沉淀剂搅拌反应6～60min，过滤分离，得重金属滤渣、脱重金属滤液；重金属滤渣收集用于另行提取有价物；脱重金属滤液加火碱、纯碱反应除去杂质，鼓入水泥厂回收的余热热风沸腾干燥、或负压蒸发干燥得工业级氯化钠外卖，或于775～1000℃熔融处理后外卖；脱重金属滤液净化的固体杂质返回待处理的氯碱盐泥中、或加入粒化脱氯盐泥中应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水泥窑协同处理氯碱盐泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）粒化脱氯盐：将氯碱盐泥置于搅拌罐中，在连续搅拌状态下，加入脊化剂、或加入脊化剂并通入窑尾除尘烟气，加水，进行搅拌混合反应，得颗粒状悬浊混合物；/n或将氯碱盐泥置于搅拌罐中，在连续搅拌状态下，加入强氧化剂或强还原络合剂、脊化剂和/或通入窑尾除尘烟气，加水，进行搅拌混合反应，得颗粒状悬浊混合物；/n所得颗粒状悬浊混合物过滤分离为滤液和滤渣，滤渣水洗过滤；收集水洗滤渣堆放风干或干燥，得粒化脱氯盐泥；/n（2）水泥窑协同处理：将步骤（1）所得粒化脱氯盐泥从正常运行的干法水泥生产线的回转窑的窑头罩内连续卸入回转窑冷却带或篦冷机内，于1380～800 ℃温度范围协同热处理直接转化为活性掺合材，活性掺合材夹杂于熟料中，形成混合熟料；/n或将步骤（1）所得粒化脱氯盐泥作为原料从C5或C6预热器锥部的卸料管道中送入正常运行的干法水泥生产线系统中协同处理；或将步骤（1）所得粒化脱氯盐泥粉碎后从C5、或C6预热器上行风管中送入正常运行的干法水泥生产线系统中协同处理；/n或将步骤（1）所得粒化脱氯盐泥加入到生料配料中作为原料协同处理。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水泥窑协同处理氯碱盐泥的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）粒化脱氯盐：将氯碱盐泥置于搅拌罐中，在连续搅拌状态下，加入脊化剂、或加入脊化剂并通入窑尾除尘烟气，加水，进行搅拌混合反应，得颗粒状悬浊混合物；
或将氯碱盐泥置于搅拌罐中，在连续搅拌状态下，加入强氧化剂或强还原络合剂、脊化剂和/或通入窑尾除尘烟气，加水，进行搅拌混合反应，得颗粒状悬浊混合物；
所得颗粒状悬浊混合物过滤分离为滤液和滤渣，滤渣水洗过滤；收集水洗滤渣堆放风干或干燥，得粒化脱氯盐泥；
（2）水泥窑协同处理：将步骤（1）所得粒化脱氯盐泥从正常运行的干法水泥生产线的回转窑的窑头罩内连续卸入回转窑冷却带或篦冷机内，于1380～800℃温度范围协同热处理直接转化为活性掺合材，活性掺合材夹杂于熟料中，形成混合熟料；
或将步骤（1）所得粒化脱氯盐泥作为原料从C5或C6预热器锥部的卸料管道中送入正常运行的干法水泥生产线系统中协同处理；或将步骤（1）所得粒化脱氯盐泥粉碎后从C5、或C6预热器上行风管中送入正常运行的干法水泥生产线系统中协同处理；
或将步骤（1）所得粒化脱氯盐泥加入到生料配料中作为原料协同处理。


2.根据权利要求1所述水泥窑协同处理氯碱盐泥的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述氯碱盐泥为碳酸盐型氯碱盐泥、硫酸盐型氯碱盐泥或含汞盐泥、非汞盐泥中的一种或两种以上的混合物。


3.根据权利要求1或2所述水泥窑协同处理氯碱盐泥的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述滤液加入重金属离子沉淀剂搅拌反应6～60min，过滤分离，得重金属滤渣、脱重金属滤液；重金属滤渣收集用于另行提取有价物；脱重金属滤液加火碱、纯碱反应除去杂质，鼓入水泥厂回收的余热热风沸腾干燥、或负压蒸发干燥得工业级氯化钠外卖，或于775～1000℃熔融处理后外卖；脱重金属滤液净化的固体杂质返回待处理的氯碱盐泥中、或加入粒化脱氯盐泥中应用；鼓风沸腾干燥或负压蒸发的冷凝水返回用作搅拌用水和/或滤渣清洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹小林，余智英，宋剑飞，
申请(专利权)人：长沙紫宸科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43