⾼温炭化法处理⼯业废盐⼯程⽅案研究
摘要
针对⼯业废盐成分复杂、精制难度⾼的现状，本⽂提出了⼀种⼯业废盐的资源化⼯程⽅案，技术经济分析表明，该⼯程化⽅案在技术上、经济上能够实现满⾜投资、运营要求，具备较好的推⼴前景。
引⾔
⽬前，国内⼯业废盐的处理⽅式⼀般为填埋或焚烧处置，甚⾄有⼤部分企业将废盐超期贮存在⼚内，未对其进⾏任何处置。
随着化⼯⽣产规模的扩⼤及新化学品的涌现，化⼯废盐的产⽣量与⽇俱增，若采⽤填埋处置则需要占⽤⼤量的场地，造成⼟地资源严重浪费，同时容易对防渗衬层造成腐蚀影响，会对地下⽔资源和⽣态系统造成严重破坏。虽然双层刚性填埋场能够有效解决腐蚀和污染问题，但此类填埋场数量和容量有限，且为暂时性填埋，对废盐的处理能⼒也⼗分有限。回转炉焚烧处理也是⼀种可⾏的废盐处理技术，但是焚烧过程存在⽆机盐的熔融问题，导致⾼温耐⽕材料腐蚀严重，同时烟⽓可能夹带熔融的⽆机盐在后续处理设备中冷却结晶，造成设备和管道⽆法正常使⽤，且废盐热值低，焚烧成本较⼤，容易造成宝贵的危废处置资源的浪费，因此⾏业⾥⼀般不应⽤该类技术进⾏处置。因此，我国科研⼯作者对多种⼯业废盐的⽆害化的处理⽅法进⾏研究，并取得⼀定的成效。
⼯业废盐处置技术综述
⼀、⼯业废盐资源化技术
近⼏年，国内外研究者积极开发除焚烧、填埋外的其他处理处置技术，主要包括两类技术：废盐⾼温处理技术和⾼盐⽔处理技术，具体内容如下：
1、废盐⾼温处理技术
⾼温处理技术是指利⽤废盐中有机杂质在⾼温条件下分解挥发的特性，通过⾼温处理，使有机杂质分解成易挥发的⽓体，实现与固体废盐有效的分离，从⽽达到去除有机杂质的⽬的。这种处理法处理效果较好，但处理过程中产⽣⼤量的废⽓，需要进⾏废⽓处理，且极易产⽣盐表⾯软化、盐结圈结块的问题，进⽽造成设备热效率下降、运⾏不稳定等难题。⽬前，根据有机物去除机理和盐的相态，⾼温处理技术可分为：热氧化处理法、热解处理法和熔融处理法。
胡卫平等使⽤湖南化⼯研究院专利技术建⽴农药副产盐渣处理装置，处理后盐（20% ⽔溶液）的 COD 值为
83.5mg/L，毒性检测属于Ⅲ类，为低毒化学品，且处理过程不产⽣⼆次污染，达到⽆害化处理的⽬的。产品盐可⽤于建材添加剂等⼯业领域，为其他化⼯副产废盐的⽆害化处理及资源化利⽤提供依据。
消耗定额2、⾼盐⽔处理技术
⾼盐⽔处理技术是指将废盐中有机物和重⾦属等杂质溶解在⽔⾥形成⾼盐⽔，然后通过物理、化学和物理化学的⽅法进⼀步处理⾼盐⽔，从⽽达到去除有机物、重⾦属等杂质的⽬的。这种处理法对于易降解的有机物处理效果较好，但存在废⽔治理和“⼆次污染”问题。⽬前，根据盐的存在相态，⾼盐⽔处理技术可分为：洗盐法和溶盐法。
⼆、相关领域发明专利
耒怎么读1、溶剂萃取综合利⽤⼯艺
安徽今朝环保科技有限公司李书龙发明了⼀种节能、环保、⼯艺简单的⼯业废盐溶剂萃取综合利⽤⼯艺 ( 专利公告号CN104085906A)，对⼯业废盐中的有机杂质和⽆机盐类进⾏有效分离，⽣产可以直接使⽤的⼯业盐。
2、炭化-精制路线
辽宁东⼤粉体⼯程技术有限公司张继宇提出了⼀种⼯业废盐分级分解炭化⽆害化处理的⼯艺（专利公告号
CN106914474A），其特征在于按照以下步骤进⾏：（1）将⼯业废盐经给料器送⼊⼲燥机进⾏⼲燥，⼲燥尾⽓经分离器⽓固分离后由引风机送⼊焚烧炉进⾏⽆害化处理，焚烧产⽣的热⽓为分级分解炭化⼯艺系统的加热炉补充热量，多余的热⽓经余热锅炉余热回收利⽤、冷却、淋洗后排空；（2）⼲燥后的⼯业废盐由分离器排出，依次送⼊各级分解炭化
的热⽓经余热锅炉余热回收利⽤、冷却、淋洗后排空；（2）⼲燥后的⼯业废盐由分离器排出，依次送⼊各级分解炭化炉进⾏分级分解炭化，分级分解炭化产⽣的含热尾⽓送⼊⼲燥机作为⼲燥热源；分级分解炭化后的⼯业废盐经过溶解过滤、碳盐分离、去除杂质后再结晶，成为达到国家标准的⼯业⽤盐。
3、焚烧-精制路线
⼴州拉斯卡⼯程咨询有限公司姚建军提出了⼀种废盐连续焚烧处理⽅法（专利公告号 CN106949482A），包括以下步骤：（1）在⽴式研磨机中将废盐颗粒研磨成粉末；（2）利⽤热风将步骤 a 中的粉末烘⼲并吹送⾄焚烧炉中焚烧；（3）收集焚烧所形成的熔盐以及回收焚烧后剩余的热量。由于连续焚烧过程中加⼊了⽴式研磨机对废盐颗粒破碎并研磨⾄粉碎，之后利⽤热风携带废盐粉末进⼊焚烧炉中以进⾏充分的燃烧，由此固体废盐中的污染物得到彻底的分解和破坏，并且热风携带粉末进⼊焚烧炉输送的⽅式使得热风和废盐粉末⽆需分离，能⼀步进⼊焚烧炉。
⾼温炭化法⼯程⽅案介绍网易云怎么一起听歌
⼀、⽣产⼯艺流程
图 1 ⼯业废盐⽣产⼯艺流程
1、⼯艺简述
前处理环节：该环节包括破碎、⼲燥、粉碎等⼯序。
2、预炭化环节
将盐颗粒利⽤⾼位差⾃动进⼊预炭化炉，盐颗粒在转筒的转动下翻转，将盐颗粒中的有机物在缺氧或⽆氧的条件（盐颗粒与热风间接换热，开车时预炭化炉内密闭空间内仅有少量残存空⽓，正常运⾏该残留空⽓会随着炭化后⽓体排出，因此为缺氧或⽆氧条件）下预炭化，盐颗粒中的有机物⼀部分以⽓态析出，⼀部分固化⽣成炭（预炭化温度约350-500℃，在该温度下盐中⼤分⼦有机物的侧链开始断裂和分解，主要⽣成⽔、CO2 、CO和⼩分⼦有机物等⽓体，并产⽣液态物进⽽形成⽆机炭。沸点⼩于 350℃的有机物会以⽓态析出）。
3、⼆级炭化环节
预炭化后的盐颗粒从炉尾落⼊⽔夹套冷却的螺旋输送机，送⾄炭化炉。进⼊炭化炉的盐颗粒在转筒的转动下翻转，盐颗粒中的有机物少部分（沸点＜ 450℃的有机物均可以）以⽓态析出，⼤部分转化为炭渣，可作为不溶物，在后续⼯艺（精制⼯段）中与盐分离。
⼀级炭化：⼀级炭化后的盐颗粒从炉尾落⼊⽔夹套冷却的螺旋输送机（出料机），送⼊粉碎机，粉碎到规定粒径（最⼤粒径＜3mm）后由⾼位差⾃动送⼊料仓。来⾃料仓的盐颗粒经螺旋输送机（进料机）送⼊沸腾炉（⼆级炭化）。
⼆级炭化：⼆级炭化⼯段在沸腾炉中进⾏。为避免⼆噁英的产⽣，建议沸腾炉选⽤氮⽓进⾏吹扫。由制氮机产⽣的氮⽓经粉体冷却器（氮⽓作为冷媒）预热后进⼊沸腾炉（制氮机⾃带压⼒），盐颗粒在热⽓流中上下翻动，彼此碰撞和混合，⽓、固间进⾏传热、传质，以达到炭化⽬的。盐颗粒在氮⽓的吹扫作⽤下以流态化的形式进⾏炭化的同时进⾏降温。
沉淀吸附、板框压滤环节：冷却后的盐经螺旋输送机送⼊溶解池，加⽔溶解制成 50-60℃饱和盐⽔。
⼤孔树脂、螯合树脂吸附环节：滤液由泵打⼊精制车间缓冲罐，对滤液进⾏有机物含量和重⾦属含量检测，若有机物含量超标，需经⼤孔树脂吸附，深度去除其中的微量有机物；若有机物含量不超标，直接进⼊下⼀步处理单元。若重⾦属含量超标，需进⼊螯合树脂吸附系统去除重⾦属离⼦；若重⾦属含量不超标，直接进⼊下⼀步处理单元。
蒸发结晶、离⼼环节：经⼤孔树脂和螯合树脂吸附处理后的盐⽔⾃动流⼊缓冲罐并进⼊多效蒸发器进⾏蒸发结晶，蒸发温度为60-100℃，蒸汽常压加热，⽔蒸⽓经冷凝后回⽤于溶解池，结晶盐经耙式⼲燥机进⾏⼲燥，⼲燥温度为 200℃左右，热源为余热锅炉蒸汽间接加热。
感恩节的句子烘⼲后经⾃动打包机，装袋、打包，最终达到国家⼯业盐标准后，送⾄库房储存。不合格品回送⾄进⾏⼆次处理。
⼆、主要设备配置
⾼温炭化法⼯程化主要设备配置如表 1。
表 1 主要设备清单⼀览表
211工程大学名单⼯程⽅案技术可靠性分析
（1）绝氧条件下的分级炭化（预炭化-⼀级炭化）能够从⼯艺过程控制产⽣和有效去除多氯联苯、⼆噁英等剧毒物质，降低⼆次污染。
（2）通过“⼲燥-多级炭化-溶解精制”处理后，有机物去除率⾄少可实现 99.9% 以上的去除率，基本上有机碳不可检出，更应远低于实际应⽤所需的 10mg/L，以确保达到⼯业盐产品质量标准。
同时，通过螯合树脂吸附技术的应⽤，可使废盐的微量的铅、汞、铬、镉、砷，及离⼦膜烧碱实际应⽤所需要的考虑的Fe、Si、Al、Ba、Sr、Ni、Mn 等重⾦属离⼦得到有效去除，最终满⾜产品要求。
（3）利⽤多级炭化技术，可以梯级利⽤热源，以有效降低动⼒和能量消耗。
⼯程⽅案经济可⾏性分析
⾼温炭化法⼯程⽅案具有⼯艺简单、⽣产稳定，⽣产低，⽆⼆次污染等优势，⽣产出来的⼯业盐可以满⾜各⼯业⾏业的原料盐质量要求。
摄影入门（1）投资分析：采⽤⾼温炭化法⼯程⽅案，⼯业废盐固定资产总投资成本约 2000-4000元/t，即，若年处理 1万t ⼯业废盐为例，则总投资为 2000万-4000万元不等。（2）成本分析：综合考虑设备的折旧（按照 10 年计）、⽇常运⾏（⼈⼯、原辅材料及电费、⽔费等）、财务费⽤等，综合运⾏成本在 1500-2000 元之间。
⽬前，江苏省⼯业废盐（危废）安全处置的成本在 4000-7000元 /t 之间；成品盐销售去向为下游的纯碱、氯碱、泡花碱、硫化碱等等企业，价格在 0-600 元不等。此外，鉴于该类项⽬的环保特性，国家、省市⼀般会有配套专项环保资⾦予以⽀持。本⽂推荐的⾼温炭化法⼯程⽅案，如果能够实现⼯业化，净利润可达 2000-3000 元 /t，经济上是可⾏的。
此外更重要的是，⼯业废盐资源化技术的应⽤可以为⼯业废盐的“去库存”指出了⼀个⽅向，⼀⽅⾯⼤幅降低了环境风险，另外⼀⽅⾯则可以有效保障⼯业⽣产的正常进⾏，提升区域经济发展。
结论
（1）从技术⾓度⽅⾯看，⾼温炭化法处理⼯业废盐具有⼯艺简单、⽣产稳定等特点，前端⾼温碳化可以确保有机碳等TOC组成物质的去除，保障⼯业废盐的应⽤安全性、可靠性；后道组合精制⼯艺则可以废盐中的微量重⾦属得到深度净化，保障副产盐的应⽤品质。但是需要注意的是，该技术的应⽤宜应严格完善前端“分质处理”要求，防范“副产盐”变“混合废盐”。
（3）该⼯业废盐资源化技术的应⽤，可以为⼯业废盐的“去库存”指出了⼀个⽅向，⼀⽅⾯⼤幅降低了环境风险，另外⼀⽅⾯则可以有效保障⼯业⽣产的正常进⾏，提升区域经济发展。
作者：张以飞
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政策法规
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