工業(yè)廢鹽資源化處置現(xiàn)狀及分析

樊銳 劉玉坤

摘要：闡述了工業(yè)廢鹽的來源、分類及性質(zhì)，當前工業(yè)廢鹽所面臨的問題，重點介紹了對有機物含量不同工業(yè)廢鹽的處置技術(shù)，高含量有機物的工業(yè)廢鹽通過高溫氧化法去除有機物，低含量有機物的工業(yè)廢鹽通過鹽洗法去除有機物，有機物去除后的工業(yè)廢鹽然后借助三元體系相圖分析實現(xiàn)鹽分離，從而實現(xiàn)工業(yè)廢鹽資源化，同時，根據(jù)當前現(xiàn)狀，提出資源化處置的思路和進展，并列舉了工業(yè)廢鹽資源化處置項目的處置思路，分析了工業(yè)廢鹽資源化處置的前景和意義。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廢鹽;資源化處置;思路;進展;前景

Abstract：This paper expounds the source， classification and nature of industrial waste salt， and the problems faced by industrial waste salt at present. It focuses on the disposal technology of industrial waste salt with different organic content. The industrial waste salt with high content of organic matter is removed by high-temperature oxidation method， the industrial waste salt with low content of organic matter is removed by salt washing method， and industrial waste salt after organic matter removal and salt separation by ternary system phase diagram analysis， so as to realize the industrial waste salt recycling. At the same time， according to the current situation， the paper puts forward the ideas and progress of the recycling disposal， lists the disposal ideas of the industrial waste salt recycling disposal project， and analyzes the prospect and significance of the industrial waste salt recycling disposal.

Key words：Industrial waste salt;Resource based disposal;Thinking;Progress;Prospect

1 工業(yè)廢鹽概括

1.1 工業(yè)廢鹽的來源、分類及性質(zhì)

工業(yè)廢鹽來自工業(yè)生產(chǎn)，高鹽廢水處理、農(nóng)藥生產(chǎn)等均會產(chǎn)生大量的工業(yè)廢鹽，主要是指無機鹽為主要成分的固體廢棄物，廢鹽年產(chǎn)量超過2.0×107t，主要分為氯化鈉、硫酸鈉兩大類。按來自行業(yè)劃分農(nóng)藥行業(yè)（30%）、醫(yī)藥（10%）、精細化工（15%）、印染等（45%），于江蘇省而言，含鹽廢物主要來源于染料中間體（HW12）、醫(yī)藥中間體（HW02）、農(nóng)藥中間體（HW04）、煤化工（HW11）及濕法冶金（HW48）。

根據(jù)工業(yè)廢鹽的成分，可將工業(yè)廢鹽分為單一鹽與混合鹽。單一鹽為單一組分的鹽;混合鹽是指兩種及兩種以上組分的鹽，工業(yè)廢鹽中的有機物含量與產(chǎn)生行業(yè)有關(guān)。江蘇調(diào)研顯示，工業(yè)園區(qū)暫存的廢鹽中，混鹽占80%，剩下的20%為單鹽。

工業(yè)廢鹽具有成分復雜、來源廣泛、毒性大等特點，雖在危廢名錄中并未單獨列出，但2016年《國家危險廢物名錄》明確將化學合成原料藥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的蒸餾及反應殘余物、化學合成原料藥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢母液及反應基廢物劃定為危險廢物[1-2]。因此工業(yè)廢鹽不僅破壞生態(tài)環(huán)境，禍及人畜，一旦污鹽中可溶性鹽及雜質(zhì)嚴重引起土壤鹽化，危及周邊農(nóng)、林、牧業(yè)的生存與發(fā)展，甚至對周邊水源和地下水造成嚴重污染，危害極大。

1.2 工業(yè)廢鹽處置面臨問題

針對工業(yè)廢鹽的性質(zhì)，因此其需要得到妥善處置，在國外，這種副產(chǎn)廢鹽大多采用無害化處理后直接將鹽向海洋傾倒，這種處理方式有很大的局限性，一是企業(yè)必須臨?；螂x海岸不遠，二是副產(chǎn)污鹽中不含有害的有機和無機雜質(zhì)。事實上，化工生產(chǎn)中副產(chǎn)的污鹽依據(jù)產(chǎn)品的不同，污鹽中的成分也不同，有時還有較大的差別，使副產(chǎn)污鹽的處理和利用加大了難度。

國內(nèi)工業(yè)廢鹽的處置技術(shù)有：填埋法、高溫氧化法、鹽洗法等。目前填埋法是我國工業(yè)廢雜鹽的主要處置手段，但廢鹽填埋存在以下幾個問題：

1.2.1 投資大，占地多

依據(jù)危險廢物填埋污染控制標準的相關(guān)規(guī)定，水溶性鹽總量含量≥10%的廢物是不能進入柔性填埋場，因此廢鹽必須進入剛性填埋場。對于同等規(guī)模填埋，剛性填埋場投資比柔性填埋場大，占地面積也相對大。

1.2.2 剛性填埋場國內(nèi)少

目前國內(nèi)大部分填埋場是柔性填埋性，廢鹽填埋受限，企業(yè)大部分廢鹽也無填埋出路。

1.2.3 填埋成本高

目前廢鹽的填埋噸成本高達4 000元以上，企業(yè)難以承受。

綜上所述，工業(yè)廢鹽不易填埋填埋，建議資源化。

2 工業(yè)廢鹽資源化處置技術(shù)

根據(jù)廢鹽來源可知，工業(yè)廢鹽中含有毒性大的有機物，無論對于單一鹽還是混合鹽，要實現(xiàn)廢鹽資源化，必須先將廢鹽中的有機物去除，然后再分鹽。

2.1 去有機物

根據(jù)廢鹽中的有機物含量多少，其處置技術(shù)常用的分為兩類：

2.1.1 高溫氧化法

該法針對廢鹽中有機物含量高，將廢鹽高溫處理，使廢鹽中的有機雜質(zhì)在高溫下氧化成CO2、CO、H2O氣體，從而達到去除有機雜質(zhì)的目的，此法的關(guān)鍵在于分解氧化燃燒設備的選擇。

遼寧東大粉體工程技術(shù)公司研發(fā)的分級臨界碳化法，采用低溫分級碳化技術(shù)，根據(jù)不同鹽渣的臨界軟化點和臨界碳化點選擇不同的碳化溫度和碳化方法[3]。

2.1.2 鹽洗法

鹽洗法對飽和副產(chǎn)品溶液進行清洗，將副產(chǎn)品中的有機物等物質(zhì)溶解于清洗溶液中，從而達到凈化副產(chǎn)品的目的。該法比較適用于雜質(zhì)含量少且雜質(zhì)成分單一的副產(chǎn)廢鹽。

2.2 混合鹽分離

去除有機物得到的混合鹽，仍是多種成分的無機物，例如硫酸鈉和氯化鈉、氯化鉀和氯化鈉、氯化鉀，需要進一步處理得到單一鹽，無機鹽的分離需要借助三元體系相圖分析，可分析在整個蒸發(fā)過程中，物料含量間的關(guān)系可由杠桿規(guī)則進行確定[4]。

史許娜[4]通過將脂肪醇/鹽/水雙水相體系應用于氯化鉀氯化銨混合溶液的分離，開發(fā)了一種分離氯化鉀、氯化銨混合溶液的新方法，即正丙醇—氯化鉀—氯化銨—水雙水相體系。該方法成本低且溶劑易于回收。

3 工業(yè)廢鹽資源化思路

目前國內(nèi)尚無工業(yè)廢鹽資源化的成熟技術(shù)，但在廢鹽資源化已開展相關(guān)工作。如推動廢鹽處置技術(shù)規(guī)范、新建廢鹽處置企業(yè)項目等，后期要想實現(xiàn)工業(yè)廢鹽的資源化處置，技術(shù)的突破點在于以下方面。

3.1 產(chǎn)品有依據(jù)

目前工業(yè)廢鹽資源化缺乏標準的支撐，后期需要標準支撐和政策引導。

3.2 工藝穩(wěn)定性好

鹽的熔點和沸點低，例如：氯化鈉的熔點801℃，需要解決運行過程設備的黏性和腐蝕性問題。

3.3 處置成本合理

需要合理控制運行成本，降低廢鹽的處置費用，以便市場推廣和應用。

4 工業(yè)廢鹽資源化處置進展

積極推動廢鹽處置技術(shù)規(guī)范，并開展工業(yè)廢鹽資源化項目的應用探索，如某新建工業(yè)廢鹽資源化項目，其工業(yè)廢鹽原料來自某化工園區(qū)，有兩類工業(yè)廢鹽，采用不同的工藝。

TOC≤3600ppm的工業(yè)廢鹽，工藝方案為原料污鹽與洗滌液通過逆流水洗再生，濕鹽經(jīng)離心、干燥后得產(chǎn)品鹽，包含污鹽的貯存、污鹽再生單元、鹽水蒸發(fā)單元、廢水處理系統(tǒng)。

洗滌液與污鹽按照比例進行充分混合，并在外加場的作用下洗滌;鹽水蒸發(fā)單元從污鹽再生工序來的高鹽污水，通過蒸發(fā)結(jié)晶，將物料中的鹽結(jié)晶分離出來，返回污鹽再生工序繼續(xù)再生，產(chǎn)生高COD廢水送入污水處理工序。

TOC>3600ppm的工業(yè)廢鹽，采用焚燒爐進行直接焚燒，去除有機物，包含固體進料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)。

4.1 焚燒系統(tǒng)

（1）回轉(zhuǎn)窯：控制回轉(zhuǎn)窯煙氣溫度750℃，出口煙氣溫度400℃;回轉(zhuǎn)窯內(nèi)固廢經(jīng)750℃高溫氧化處理后由窯尾排下。（2）二燃室：二次燃燒爐溫度控制在1100℃以上，煙氣停留時間為2s以上，能夠充分分解有害的臭氣和多氯化合物，抑制二噁英的生成。（3）助燃系統(tǒng)：通過控制天然氣噴入量實現(xiàn)系統(tǒng)緩慢升溫至正常工況，維持系統(tǒng)正常運行。（4）供風系統(tǒng)：一次風由窯尾補入，與焚燒煙氣混合后進入回轉(zhuǎn)窯;二次風由二次室補入。

4.2 余熱鍋爐

余熱鍋爐的設計和運行壓力選為1.6MPa（表壓），產(chǎn)生204℃的蒸汽。

4.3 煙氣凈化系統(tǒng)

（1）SNCR脫硝：在1 000℃下，煙氣與尿素發(fā)生還原反應。（2）半干式急冷吸收塔：煙氣溫度在1.0s內(nèi)降到200℃以下。（3）干式脫酸裝置：主要設備包括氧化鈣儲槽、活性炭粉儲槽、羅茨高壓風機和文丘里反應器。（4）布袋除塵系統(tǒng)：進口煙氣溫度180℃，去除粉塵粒徑在0.05μm以上，除塵效率可達99%以上。（5）活性炭吸附塔：進口煙氣溫度160℃。（6）引風機：凈化后煙氣引至堿液噴淋吸收塔內(nèi)進行進一步凈化。（7）堿液噴淋洗滌系統(tǒng)：進口煙氣溫度150℃，進口煙氣溫度80℃。（8）凈化后的煙氣通過煙囪排入大氣，滿足《危險廢物焚燒污染控制標準》。

5 工業(yè)廢鹽資源化處置前景

5.1 工業(yè)無機鹽的來源

工業(yè)無機鹽主要來自地球上的礦石開采，如工業(yè)級硫酸鈉以天然芒硝礦、鹽湖鹵水、鈣芒硝礦、海鹽苦鹵為原料。

5.2 工業(yè)廢鹽資源化后的去向

當工業(yè)廢鹽通過技術(shù)實現(xiàn)了資源化，達到產(chǎn)品標準，可以得到應用，如分離提純得到工業(yè)級的氯化鈉，可以應用于氯堿行業(yè)中，氯堿行業(yè)是以氯化鈉為原料，通過電解方法制取氫氣、氯氣和燒堿。

5.3 工業(yè)廢鹽資源化的意義

工業(yè)廢鹽實現(xiàn)資源化的意義是大的，主要為兩個方面，一是可以解決填埋占地，避免污染;二是鈉鉀實現(xiàn)資源化，可以減少礦物開采。

6 結(jié)論

綜合考慮，工業(yè)廢鹽資源化可行方案建議：

有機物含量少且單一的廢鹽：鹽洗+除雜（除雜質(zhì)與分鹽）+結(jié)晶，得到符合國家產(chǎn)品標準的鹽;

對于有機物含量高、規(guī)模大且混合鹽：運行穩(wěn)定的高溫氧化+除雜（除雜質(zhì)與分鹽）+結(jié)晶，得到符合國家產(chǎn)品標準的鹽。

同時，隨著工業(yè)廢鹽資源化項目的不斷投入，現(xiàn)有的工藝、設備問題將不斷取得改進和完善，未來對工業(yè)廢鹽必將形成成熟且穩(wěn)定的資源化利用技術(shù)。

參考文獻

[1]王昱，王浩，周海云.化工廢鹽處理處置技術(shù)與政策的發(fā)展研究[J].污染防治技術(shù)，2017，30（4）：11-15.

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[3]遼寧東大粉體工程技術(shù)公司，中國工業(yè)環(huán)保促進會[A].南京：2016全國化工廢鹽、殘渣管理與技術(shù)發(fā)展論壇論文集[C].2016.

[4]鄧天龍，周恒，陳俠，等.水鹽體系相圖及應用[M].北京：化工工業(yè)出版社，2013.

[5]史許娜，韓清華.雙水相體系在無機鹽分離中的應用[J].河南化工，2016（33）：16-18.

收稿日期：2020-06-23

作者簡介：樊銳（1986-），男，漢族，碩士，中級工程師，研究方向為危廢資源化和無害化的研發(fā)與設計。