公布日：2022.02.01

申请日：2021.11.18

分类号：C01D5/16(2006.01)I;C01D7/24(2006.01)I;C01D7/26(2006.01)I;C01D7/32(2006.01)I

摘要

本发明公开了一种碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，利用电渗析单元将一价阴离子与二价阴离子分离并浓缩，浓水侧调节pH后为氯化钠与氯化钾的混合液，可作为电解工业原料使用。淡水侧进行蒸发结晶，然后在此温度下进行固液分离，得到无水硫酸钠晶体及结晶母液，将结晶母液冷却结晶，得到十水碳酸钠晶体与结晶母液，调节结晶母液的pH后经活性炭吸附，吸附后的液体作为生产硫酸钾的原材料使用。本发明脱除回收处理的硫酸根离子的回收率达90％以上；不仅能够回收得到高纯度的硫酸钠，实现了废水的资源化利用，同时可以有效对碳酸钠进行回收利用，回收得到的十水碳酸钠能够直接用于造纸的其他工段。

权利要求书

1.一种碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，其特征在于包括如下步骤：A、电渗析：将碱灰析滤滤液进行电渗析，得到淡水侧料液与浓水侧料液，浓水侧料液进入步骤B处理，淡水侧料液进入步骤C处理；B、吸附：将浓水侧料液调节pH后用活性炭吸附去除COD，所得溶液作为电解工业的原料；C、蒸发结晶：将淡水侧料液进行蒸发浓缩结晶，得到无水硫酸钠和结晶母液1，结晶母液1进入步骤D处理；D、冷却结晶：将结晶母液1冷却，-10~5℃，得到十水碳酸钠与结晶母液2；结晶母液2进入步骤E处理；E、吸附：将结晶母液2调节pH后用活性炭去除COD，所得溶液作为生产硫酸钾的原料。

2.根据权利要求1所述的碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，其特征在于：所述碱灰析滤滤液中各组分含量为：Na+50～150g/L，K+10～60g/L，Cl-10～50g/L，SO42-100～250g/L，CO32-10～30g/L，COD1mg/L～100mg/L。

3.根据权利要求1所述的碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，其特征在于：步骤A中所述电渗析膜为一二价阴离子分离膜，膜材料为均相膜或合金膜，电渗析操作电压8~16V，操作电流为2~4A。

4.根据权利要求1所述的碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，其特征在于：步骤A中所述淡水侧料液各组分含量为：Na+60～80g/L，K+30～60g/L，SO42-100～200g/L，CO32-25～34g/L，COD20～200mg/L；所述浓水侧料液各组分含量为：Na+100～120g/L，K+35～40g/L，Cl-190～220g/L，COD20～40mg/L。

5.根据权利要求1所述的碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，其特征在于：步骤B中pH的调整范围为5～7，使用盐酸作为pH调节剂。

6.根据权利要求1所述的碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，其特征在于：步骤C中所述结晶母液1各组分含量为：Na+70～120g/L，K+20～60g/L，SO42-50～80g/L，CO32-75～120g/L，COD20mg/L～100mg/L。

7.根据权利要求1所述的碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，其特征在于：步骤C中所述蒸发浓缩结晶的温度为105～120℃，蒸发浓缩倍数为2-5倍。

8.根据权利要求1所述的碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，其特征在于：步骤D中所述结晶母液2各组分含量为：Na+40～60g/L，K+60～80g/L，SO42-70～80g/L，CO32-30～70g/L，COD10mg/L～200mg/L。

9.根据权利要求1所述的碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，其特征在于：步骤饿E中pH的调整范围为5～7，使用硫酸作为pH调节剂。

10.根据权利要求1所述的碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，其特征在于：步骤B和步骤E使用的活性炭为木质活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭中的一种或多种。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，对碱灰析滤后的硫酸钠和碳酸钠进行有效回收利用，同时有效分离一价氯离子，结晶母液亦可回收再利用，废水近零排放，做大大降低了环保压力和废水处理成本。

技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：一种碱灰析滤液脱除氯离子并回收硫酸钠与碳酸钠的方法，包括如下步骤：

A、电渗析：将碱灰析滤滤液进行电渗析，得到淡水侧料液与浓水侧料液，浓水侧料液进入步骤B处理，淡水侧料液进入步骤C处理；

C、吸附：将浓水侧料液调节pH后用活性炭吸附去除COD，所得溶液作为电解工业的原料；

C、蒸发结晶：将淡水侧料液进行蒸发浓缩结晶，得到无水硫酸钠和结晶母液1，结晶母液1进入步骤D处理；

D、冷却结晶：将结晶母液1冷却，在-10~5℃下恒温结晶，得到十水碳酸钠与结晶母液2；结晶母液2进入步骤E处理；

E、吸附：将结晶母液2调节pH后用活性炭去除COD，所得溶液作为生产硫酸钾的原料。

更进一步的，所述碱灰析滤滤液中各组分含量为：Na+50～150g/L，K+10～60g/L，Cl-10～50g/L，SO42-100～250g/L，CO32-10～30g/L，COD1mg/L～100mg/L。

更进一步的，步骤A中所述电渗析膜为一二价阴离子分离膜，膜材料为均相膜或合金膜，电渗析操作电压8~16V，操作电流为2~4A。

更进一步的，步骤A中所述淡水侧料液各组分含量为：Na+60～80g/L，K+30～60g/L，SO42-100～200g/L，CO32-25～34g/L，COD20～200mg/L；所述浓水侧料液各组分含量为：Na+100～120g/L，K+35～40g/L，Cl-190～220g/L，COD的调整范围为5～7，使用盐酸作为pH调节剂。

更进一步的，步骤C中所述结晶母液1各组分含量为：Na+70～120g/L，K+20～60g/L，SO42-50～80g/L，CO32-75～120g/L，CO20～40mg/L。

更进一步的，步骤B中pHD20mg/L～100mg/L。

更进一步的，步骤D中所述结晶母液2各组分含量为：Na+40～60g/L，K+60～80g/L，SO42-70～80g/L，CO32-30～70g/L，COD10mg/L～200mg/L。

更进一步的，步骤C中所述蒸发浓缩结晶的温度为105～120℃，蒸发浓缩倍数为2-5倍。

更进一步的，步骤饿E中pH的调整范围为5～7，使用硫酸作为pH调节剂。

更进一步的，步骤B和步骤E使用的活性炭为木质活性炭、果壳活性炭、煤质活性炭中的一种或多种。

有益效果：本发明具有以下优点：

(1)硫酸根离子的回收率达90％以上。

(2)不仅能够回收得到高纯度的硫酸钠，实现了废水的资源化利用，同时可以有效对碳酸钠进行回收利用，回收得到的十水碳酸钠能够直接用于造纸的其他工段。

(3)去除了废水中可能富集的有机物，使废水处理可持续进行。

(4)相比于在盐浓度高的后期进行纳滤浓缩工艺，本发明工艺中前期的电渗析工艺处于分离前期，盐浓度低，能耗有效降低。

（发明人：孙朋飞;杨刚;徐徐;朱超）