一种钠渣回收的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及金属钠生产领域，公开了一种钠渣回收的方法和装置，钠渣回收的方法，该方法包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种钠渣回收的方法和装置


[0001]本专利技术涉及金属钠生产领域，具体涉及钠渣回收的方法和装置
。

技术介绍

[0002]金属钠是一种常见的碱金属，主要用于生产含铅汽油添加剂和石油脱硫剂
、
氧化剂
、
漂白剂
、
染料
、
农药
、
医药中间体
、
催化剂
、
有机化合物生产用的钠化合物
。
目前，金属钠生产工艺技术采用食盐熔融电解法生产金属钠
。
在电解的过程中为了降低电解液的熔点，电解液中需要加入氯化钙和氯化钡使其形成三元熔盐来降低熔盐的温度
。
经过上述步骤，电解槽分离出金属钠后会残留一定量的电解渣，也就是钠渣
。
随着精钠提纯工艺的改进，目前钠渣生成量为金属钠产量的
1.5
‑3％，钠渣中含有高达
60
‑
86
％的金属钠成分，并含有
14
‑
40
％的金属钙组分
。
据统计，我国目前金属钠年产量达到
11
万吨，生产金属钠的过程中会产生大约为
1650
‑
3300
吨的钠渣
。
钠渣价格低廉并不易储存
。
又因为金属钠和钙在空气或者水中极易发生化学反应，钠渣处理难度大并存在较大的安全隐患，因此如何安全处置回收钠渣是金属钠生产企业长期存在的难题<br/>。
[0003]现有的钠渣处理方法主要包括醇解
、
真空蒸馏和熔融压滤法等方法
。
但这些方法由于技术难度或者安全问题少有可以实际使用在生产上
。
目前，生产金属钠的工厂还是以低廉的价格将钠渣售出
。
开发钠渣安全处置并回收钠钙资源的工艺成为金属钠行业亟待解决的难题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供一种钠渣回收的方法和装置，本专利技术提供的钠渣回收的方法和装置安全
、
可控
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种钠渣回收的方法，该方法包括以下步骤：
[0006](1)
将液态钠渣进行第一焙烧，得到第一焙烧渣；
[0007](2)
将第一焙烧渣进行粉碎，然后进行第二焙烧，得到第二焙烧渣；
[0008](3)
利用水或氢氧化钠溶液对所述第二焙烧渣进行浸出，得到氢氧化钠溶液和氢氧化钙；
[0009]该方法还任选地包括：在进行第一焙烧之前，将所述液态钠渣与分散剂混合
。
[0010]优选地，步骤
(1)
所述分散剂为有机类溶剂，优选为烷基硅油
、
硬脂酸
、
聚乙烯
、
聚苯乙烯和苯甲醇中的至少一种
。
[0011]优选地，以所述液态钠渣的总量为基准，分散剂的用量为
0.1
‑5重量％，优选为
0.3
‑2重量％
。
[0012]优选地，所述第一焙烧为可控氧焙烧，所述可控氧焙烧使得液态钠渣在满足安全操作的情况下转化为过氧化钠
、
氧化钠
、
氧化钙和残留钠钙渣
。
[0013]本专利技术第二方面提供一种钠渣回收的装置，该装置包括依次连通的搅拌反应釜
、
第一焙烧单元
、
粉碎机
、
第二焙烧单元和反应釜；
[0014]其中，所述搅拌反应釜用于将液态钠渣和分散剂混合搅拌；
[0015]所述反应釜用于将第二焙烧单元得到的第二焙烧渣与水或氢氧化钠溶液进行浸出
。
[0016]本专利技术的专利技术人在研究过程中发现，液态的钠渣之间的团聚作用使得钠渣在焙烧过程中很难一次完全氧化为氧化物
。
进一步研究发现，通过在焙烧前的液态钠渣与分散剂混合，使分散剂分子吸附在液态钠渣表面，可以使液钠分散为糊状的小颗粒，从而极大地增加了液态钠渣和空气接触面积，有效提升液态钠渣的氧化深度
。
[0017]本专利技术提供的钠渣焙烧
‑
浸出回收方法和装置安全
、
可控，使得钠渣转化为有价值的氢氧化钠溶液和氢氧化钙固体，实现了钠渣的高值化利用
。
附图说明
[0018]图1是本专利技术提供的回收方法的工艺流程图；
[0019]图2是本专利技术提供的一种具体实施方式的回收装置的示意图；
[0020]图3是本专利技术提供的氢氧化钙形貌图；
[0021]图4是本专利技术提供的氢氧化钙
SEM
图；
[0022]图5是本专利技术提供的氢氧化钙
XRD
图
。
[0023]附图标记说明
[0024]1‑
搅拌反应釜 2
‑
第一焙烧单元
[0025]3‑
粉碎机 4
‑
第二焙烧单元
[0026]5‑
浸出反应釜 6
‑
固液分离装置
具体实施方式
[0027]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值
。
对于数值范围来说，各个范围的端点值之间
、
各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开
。
[0028]在本专利技术的描述中，在未作相反说明的情况下，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制
。
另外，“内
、
外”是指相对于各部件本身的轮廓的内
、
外
。
[0029]除非另有明确说明，否则关于连接的术语，例如“连接”和“互连”，指的是结构之间直接或通过中间结构间接地彼此固定或连接的关系，以及活动或刚性连接的关系
。
[0030]如本文所使用的，当元件或部件或单元被描述为“连接到”、“联接到”或“接触到”另一元件或部件或单元时，该元件或部件或单元可以直接连接到
、
直接联接到
、
直接接触到特定元件或部件或单元，或者通过中间元件或部件或单元与特定元件或部件或单元连接
、
联接或接触
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种钠渣回收的方法，该方法包括以下步骤：
(1)
将液态钠渣进行第一焙烧，得到第一焙烧渣；
(2)
将第一焙烧渣进行粉碎，然后进行第二焙烧，得到第二焙烧渣；
(3)
利用水或氢氧化钠溶液对所述第二焙烧渣进行浸出，得到氢氧化钠溶液和氢氧化钙；该方法还任选地包括：在进行第一焙烧之前，将所述液态钠渣与分散剂混合
。2.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述液态钠渣中含有
Na
和
Ca
；优选地，以所述液态钠渣的总量为基准，
Na
的含量为
60
‑
86
重量％，
Ca
的含量为
14
‑
40
重量％
。3.
根据权利要求1所述的方法，其中，步骤
(1)
所述分散剂为有机类溶剂，优选为烷基硅油
、
硬脂酸
、
聚乙烯
、
聚苯乙烯和苯甲醇中的至少一种；优选地，以所述液态钠渣的总量为基准，分散剂的用量为
0.1
‑5重量％，优选为
0.3
‑2重量％
。4.
根据权利要求1所述的方法，其中，所述混合包括：将液态钠渣与分散剂进行物理搅拌，搅拌速度为5‑
100r/min
，优选为
10
‑
50r/min
；搅拌时间为1‑
120min
，优选为3‑
60min。5.
根据权利要求1‑4中任意一项所述的方法，其中，所述第一焙烧为可控氧焙烧，所述可控氧焙烧使得液态钠渣在满足安全操作的情况下转化为过氧化钠
、
氧化钠
、
氧化钙和残留钠钙渣
。6.
根据权利要求1‑5中任意一项所述的方法，其中，所述第一焙烧包括焙烧初始阶段
、
焙烧平稳阶段和焙烧结束阶段，各阶段温度满足焙烧初始阶段＜焙烧平稳阶段＜焙烧结束阶段；优选地，焙烧初始阶段的条件包括：氧气流量为1‑
30m3/t
·
min
，更优选为2‑
10m3/t
·
min
，焙烧温度为
220
‑
750℃
，优选为
260
‑
450℃
，氧气浓度为3‑
22
％，优选为5‑
20
％，焙烧时间为3‑
180min
，优选为
10
‑
60min
；焙烧平稳阶段的条件包括：氧气流量为
0.5
‑
30m3/t
·
min
，更优选为
0.5
‑
15m3/t
·
min
，焙烧温度为
240
‑
750℃
，优选为
280
‑
500℃
，氧气浓度为5‑
25
％，优选为
10
‑
25
％，焙烧时间为
10
‑
180min
，优选为
10
‑
60min
；焙烧结束阶段的条件包括：氧气流量为
0.5
‑
30m3/t
·
min
，更优选为
0.5
‑
20m3/t
·
min
，焙烧温度为
260
‑
750℃
，优选为
300
‑
550℃
，氧气浓度为
15
‑
40
％，优选为
20
‑
30
％，焙烧时间为5‑
180min
...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘军青，王柯宇，王秋臣，孙艳芝，
申请(专利权)人：内蒙古瑞信化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：