废盐制酸碱中试及工业示范方案

　　在化工、印染、农药、采油、食品加工、水产养殖等领域以及居民生活中都会产生大量的含盐废水。特别来自化工、冶金、制药、化纤等行业的废水含盐量非常高，含盐浓度高达 10~20%。我国煤化工、石油化工、农药、制药、精细化工、印染等行业工业废盐产生量约1500万吨/年，垃圾焚烧产生的飞灰总量近1000万吨/年，煤矿疏干水结晶盐产生量约1500万吨/年。这些废盐大部分被认定为危险废弃物，危废环保处置公司的处理费用一般在 3000-5000 元/吨。

　　结晶分盐技术虽然可将混盐分离为工业硫酸钠和氯化钠，但所产生的硫酸钠和氯化钠的消纳存在极大挑战。

　　首先，目前我国包含工业硫酸钠和氯化钠在内的工业盐市场已经严重产能过剩，工业硫酸钠总产能利用率仅50%，导致工业废盐处理后的盐产品很难进入工业盐市场。

　　其次，由于不同企业所产的工业废盐成分千差万别，通过分盐技术所产的工业盐中含有的少量杂质可能会对现有用盐企业生产装置产生严重影响，杂质金属离子会对氯碱企业的离子膜造成严重的不可逆损害。

　　盐的应用范围有限，应用价值低，工业废盐分盐后，不少企业只能将分盐产品以吨袋包装后长年隔离堆放。

　　酸和碱的用途和价值相比盐要高一些，将低价值或无价值回收固体盐通过离子膜电解生产出应用广泛的硫酸、盐酸和烧碱，实现废盐的资源化利用，解决企业废盐的处置难题，减少企业废水处理费用，让企业实现经济效益和社会效益双丰收。

　　硫酸钠电解工艺分为盐水精制和电解两步（见图 1）：盐水精制主要是溶解芒硝/元明粉配成盐水，除去里面的不溶物、多价金属离子、有机物。电解是把硫酸钠盐水电解为烧碱和硫酸。

　　生产的烧碱，浓度超过 25~31%，烧碱中纯度达到工业级。生产的硫酸，浓度 15%-30%。同时生产高纯的氢气和氧气。

　　氯化钠电解技术与现有的氯碱技术不同。针对氯碱对氯化钠质量要求高，使用工业回收氯化钠可能在电解过程中生产爆炸性极强的三氯化氮的安全隐患，新型电解槽电解过程不产生氯气，直接生产 13%盐酸和 30%烧碱。

　　针对混盐电解开发了两种工艺：1）电解产物为烧碱、硫酸、氯气、氧气和氢气。2）电解产物为烧碱、硫酸和盐酸的混合酸、氧气和氢气。

　　电解工艺 1：1）混盐水精制，除去不溶物和多价金属离子；2）把精制的混盐水溶液进行一次电解得到烧碱和氯气以及氢气。3）当氯化钠消耗完后，硫酸钠进入第二次电解槽得到硫酸、烧碱、氧气和氢气。（图 3）

　　电解工艺 2：1）混盐水精制，除去不溶物和多价金属离子；2）把精制的混盐水溶液进行电解得到烧碱、盐酸和硫酸的混合酸，还有氧气和氢气。3）盐酸和硫酸混酸采用常规方法可得到工业品质的盐酸和硫酸。（图 4）

　　技术特点：根据需求，可选用工艺 1或2电解。烧碱浓度为 25~30%烧碱，硫酸浓度为 25%-30%的盐酸，硫酸和烧碱的品质达到工业级。副产氢气的纯度是电解级高纯气体。硫酸和烧碱与硫酸钠电解的品质相似。

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