基于晶种法的飞灰水洗液结晶分离、钠盐和钾盐分离提纯方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了基于晶种法的飞灰水洗液的结晶分离以及钠盐和钾盐的分离提纯方法及系统，包括：飞灰水洗液预热处理后进行蒸发浓缩处理；浓缩料液在蒸发结晶器中经结晶、分层后得到晶浆液、浓盐液和盐浆；晶浆液在石膏分离器中分离处理得到结晶石膏和石膏母液；盐浆在氯化钠分离和提纯装置中处理得到氯化钠结晶盐、上清液和氯化钠母液；上清液在氯化钾分离和提纯装置中处理得到氯化钾晶体，氯化钾结晶盐和氯化钾母液。本发明专利技术方法以及系统可有效防止蒸发器结垢，保证系统运行稳定，提升产盐品质；利用水洗或淋洗方式对结晶石膏进行脱氯处理，回收石膏产品；所产生的冷凝水、石膏洗脱液循环利用；蒸发结晶过程中，母液循环浓缩蒸发，提高盐产量。

【技术实现步骤摘要】
基于晶种法的飞灰水洗液结晶分离、钠盐和钾盐分离提纯方法及系统
本专利技术涉及垃圾焚烧飞灰的处理方法以及处理系统，尤其涉及基于晶种法的飞灰水洗结晶分离、钠盐和钾盐分离提纯方法及处理系统，属于垃圾焚烧飞灰的再处理及利用领域。
技术介绍
垃圾焚烧飞灰中含有大量氯离子，且因其富含重金属无机有害物和高浓度二噁英有机致癌物，被国家列为固体危险废物(代号HW18)。利用水泥窑协同处置垃圾焚烧飞灰技术是飞灰处置技术发展中一种新的处理手段，其主要流程为将垃圾焚烧飞灰进行水洗，水洗剩余的飞灰经烘干后制成水泥，水洗产生的废水经收集、处理后，达到蒸发结晶水质要求后，进行蒸发制盐工艺处理。水洗预处理可将飞灰中的可溶物质(钾、钠、氯离子)转移到水洗液中。飞灰水洗液中含有6wt％-15wt％左右的钾、钠盐，而中国钾盐资源相对稀缺，通过蒸发结晶技术从飞灰水洗液中制取钾盐、钠盐，将缓解我国钾盐空缺。蒸发结晶工艺中首先将含量高的钠盐结晶分离出来，然后将母液不断回流以富集钾盐，当钾盐达到饱和后才能析出，而且得到是钠盐和钾盐的混合盐。中国专利技术专利(CN10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于晶种法的飞灰水洗液的结晶分离以及钠盐和钾盐的分离提纯方法，包括：(1)将飞灰水洗液在预热器中进行预热处理得到预热后的飞灰水洗液；(2)预热后的飞灰水洗液在强制循环换热器内进行蒸发浓缩处理得到浓缩料液；(3)浓缩料液在蒸发结晶器中经结晶、分层后得到晶浆液、浓盐液和盐浆；(4)将晶浆液在石膏分离器中进行石膏与料液的分离处理得到结晶石膏和石膏母液；将盐浆在氯化钠分离和提纯装置中进行氯化钠结晶盐与料液的提纯和分离处理得到氯化钠结晶盐、上清液和氯化钠母液；将上清液在氯化钾分离和提纯装置中进行分离和提纯处理得到氯化钾晶体，氯化钾结晶盐和氯化钾母液；(5)将步骤(3)中得到的浓盐液，步骤(4)中...

【技术特征摘要】
1.一种基于晶种法的飞灰水洗液的结晶分离以及钠盐和钾盐的分离提纯方法，包括：(1)将飞灰水洗液在预热器中进行预热处理得到预热后的飞灰水洗液；(2)预热后的飞灰水洗液在强制循环换热器内进行蒸发浓缩处理得到浓缩料液；(3)浓缩料液在蒸发结晶器中经结晶、分层后得到晶浆液、浓盐液和盐浆；(4)将晶浆液在石膏分离器中进行石膏与料液的分离处理得到结晶石膏和石膏母液；将盐浆在氯化钠分离和提纯装置中进行氯化钠结晶盐与料液的提纯和分离处理得到氯化钠结晶盐、上清液和氯化钠母液；将上清液在氯化钾分离和提纯装置中进行分离和提纯处理得到氯化钾晶体，氯化钾结晶盐和氯化钾母液；(5)将步骤(3)中得到的浓盐液，步骤(4)中得到石膏母液以及氯化钠母液输送至强制循环换热器内进行蒸发浓缩处理后再重复进行(3)-(4)的处理步骤；将步骤(4)得到的氯化钠母液以及氯化钾母液输送至母液罐中存储。


2.按照权利要求1所述的分离提纯方法，其特征在于，步骤(1)中将净化后的飞灰水洗液经过多级预热器进行预热处理得到90℃-110℃的预热水洗液，将预热器中产生的冷凝水作为石膏脱水装置的洗脱用水；步骤(2)中强制循环换热器产生的冷凝水供给步骤(1)的预热器的预热用水，其中，冷凝水温度为80-100℃；步骤(2)中将预热后的飞灰水洗液在强制循环换热器内进行蒸发浓缩处理时，控制强制循环换热器的温度在100℃-120℃。


3.按照权利要求1所述的分离提纯方法，其特征在于，步骤(3)中将浓缩料液送入蒸发结晶器进行蒸发结晶时加入石膏晶种进行结晶，优选的，加入15-30g/L的石膏晶种，使料液中的Ca2+和SO42-将首先凝聚在固体石膏晶核上，形成结晶析出。


4.按照权利要求1所述的分离提纯方法，其特征在于，步骤(3)中所得到的浓盐液经过两次蒸发浓缩处理后再回到蒸发结晶器中进行结晶、分层处理，以此循环往复进行多次循环蒸发浓缩和蒸发结晶处理；
步骤(3)中将结晶石膏进行脱氯处理得到石膏产品和石膏洗脱液，将石膏洗脱液经过净化装置处理后输送至强制循环换热器进行蒸发浓缩处理；优选的，所述脱氯处理方式为石膏水洗或淋洗方式脱氯，所述的石膏洗脱液经过净化处理后输送至强制循环换热器。


5.按照权利要求1所述的分离提纯方法，其特征在于，步骤(4)中所述的氯化钠分离和提纯装置由依次连接的第一稠厚器和第一离心机组成；其中，盐浆进入第一稠厚器经提纯、分层处理后，得到上清液和氯化钠晶浆液；氯化钠晶浆液经第一离心机分离处理后得到氯化钠结晶盐和氯化钠母液；
步骤(4)中所述的氯化钠分离和提纯装置由依次连接的上清液罐，结晶罐，第二稠厚器和第二离心机组成，其中，上清液进入上清液罐内当氯化钾溶液达到饱和后进入结晶罐，在结晶罐内进行冷却降温至10-50℃时析出氯化钾晶体；将结晶罐中的料液进入第二稠厚器得到氯化钾晶浆液和氯化钾母液，氯化钾晶浆液经第二离心机分离处理后得到氯化钾结晶盐和氯化钾母液；
优选的，将存储于母液罐中的母液经母液净化装置处理后输送至强制循环换热器继续进行蒸发浓缩处理。


6.一种实现权利要求1-5任何一项所述的分离提纯方法的系统，其特征在于，包括多级预热器(1)、第一强制循环换热器(2)、石膏晶种罐(3)、蒸发结晶器(4)、石膏分离器(5)、石膏脱水装置(6)、氯化钠分离提纯装置(7)和氯化钾分离提纯装置(8)；
所述多级预热器(1)设有飞灰水洗液入口、预热水入口、冷凝水出口和出料口；所述第一强制循环换热器(2)设有料液入口，冷凝水出口和蒸发液出口；所述石膏晶种罐(3)设有石膏晶种入口和石...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠锋，赵小楠，孔令然，蔡佳龙，刘璐璐，
申请(专利权)人：北京中科国润环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11