專利名稱：一種用化纖廢渣泥制備磷酸鋅聯產氯化鈉的方法
技術領域：
本發明屬于化工三廢治理和利用的技術領域，尤其是一種用化纖廢渣泥制備磷酸鋅聯產氯化鈉的方法。
背景技術：
纖維是社會生產和生活的必需品，是紡織工業的基本材料。纖維種類和數量的多少，質量的高低，是一個國家的生產、科技和生活水平高低的重要標志。當今社會，纖維種類概括起來分為植纖、動纖和化纖三大類；化學纖維是現代工業發展的產物；化學纖維是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物為原料，經過制備紡絲原液、紡絲和后處理等工序制得的、具有紡織性能的纖維；1985年全世界化纖產量傾100多萬噸，約占三大纖維總量的一半，隨著石化工業的發展，化纖的種類和數量迅速上升，并被廣泛用于制造衣著織物、濾布、運輸帶、水龍帶、繩索、漁網、電絕緣線、醫療縫線、輪胎簾子布和降落傘等。而化學纖維的制備，通常是先把天然的或合成的高分子物質或無機物制成紡絲熔體或溶液，然后經過過濾、計量，由噴絲頭(板)擠出成為液態細流，接著凝固而成纖維。此時的纖維稱為初生纖維，它的力學性能很差，還必須經過一系列后加工工序才能符合紡織加工和使用要求。后加工工序主要針對纖維進行拉伸和熱定形，以提高纖維的力學性能和尺寸穩定性，濕紡纖維的后加工還包括水洗、上油、干燥等工序。在人造化學纖維生產的后加工工序中，通常需要用到大量的硫酸鋅(俗稱皓釩也叫鋅釩)；在后加工時，硫酸鋅中的鋅最終并沒有進入人造化學纖維中，而是全部進入廢渣泥中，隨著廢水而排出，受到鋅污染的廢水必須經過凈化才能排放，其沉淀物即為化纖廢渣泥。由于隨著化纖需求的持快速增長態勢，生產化纖所產生化纖廢水也逐年增多，化纖生產過程中產生的各類廢水，化纖廢水成分復雜，常含有各類有毒物質，可生化性差。因此目前， 人們對廢水的處理進行了大量研究，例如天津科技大學海洋科學與工程學院的周秀鳳，在 《化工文摘》2007年第4期中，就對化纖廢水處理方法進行了綜述；但是，人們對廢渣泥的再利用研究得卻很少。據前蘇聯對12個化纖廠的統計，有4個廠排出的廢渣泥中的鋅含量為15 40 %， 其余8個廠排出廢渣泥中的鋅含量為4 10%。所以它的鋅含量平均按照如下比例進行的， 以及其他組分的含量如下鋅含量為38. 4%、硫酸鹽中的硫2. 73%、硫化物中的硫0. 87%, 總含硫量3.6%，鐵含量1. 1%、氧化鈣0. 3%、氧化鎂0. 25%。傳統處理廢渣泥的方法通常是壓濾成餅運走堆積，即不利于環保，還浪費運輸費用，尤其是浪費了廢渣泥中所含有價值的物質元素；目前也還沒有用化纖廢渣泥制備磷酸鋅聯產氯化鈉的方法的相關報道。
發明內容
本發明提供了一種不僅成本低廉、易于實現，而且工藝及生產設備簡單的用化纖廢渣泥制備磷酸鋅聯產氯化鈉的方法。
為了達到上述的目的，本發明的技術方案為一種用化纖廢渣泥制備磷酸鋅聯產氯化鈉的方法，包括如下制備步驟步驟A、將化纖廢渣泥送至洗滌罐，先用清水對化纖廢渣泥進行洗滌，然后在將化纖廢渣泥調成化纖廢渣泥稀乳液送入到第一耐腐蝕反應器內；步驟B、往第一耐腐蝕反應器內投入鹽酸溶液進行反應，反應生成氯化鋅和硫酸的混合溶液I，以及二氧化碳和硫化氫氣體，所述第一耐腐蝕反應器中化纖廢渣泥稀乳液與鹽酸溶液的質量比為1 0.74;反應所得其他吸收后再利用；步驟C、將步驟B中所得的混合溶液I用第一過濾器進行過濾，濾餅雜質深埋或焚燒；步驟D、將步驟C中所得濾液轉移至第二耐腐蝕反應器內，接著往第二耐腐蝕反應器內加入氯化鈣進行反應，反應生成硫酸鈣的混合溶液II ；步驟E、將步驟D中所得的混合溶液II用第二過濾器進行過濾，過濾得到的澄清濾液為氯化鋅和少量的鹽酸混合溶液III，濾餅雜質深埋或焚燒；步驟F、將步驟E中所得混合溶液III轉移至第三耐腐蝕反應器內，接著往第三耐腐蝕反應器內加入氫氧化鋅進行反應，制得混合溶液IV ；步驟G、將步驟F中所得的混合溶液IV用第三過濾器進行過濾得到澄清的氯化鋅溶液，濾餅雜質深埋或焚燒；步驟H、將步驟G中所得的氯化鋅溶液先轉移至第四耐腐蝕反應器內，然后往第四耐腐蝕反應器內投入磷酸鈉進行反應，得到磷酸鋅和氯化鈉的反應混合物V，第四耐腐蝕反應器內所述的氯化鋅溶液與磷酸鈉的質量比為1 0.83;步驟I、將步驟H中所得的反應混合物V用第四過濾器進行過濾；步驟J、將步驟I中所得的濾餅依次用洗滌器、干燥器、粉碎機進行洗滌甩干、干燥、粉碎后斤檢包裝得到磷酸鋅產品；步驟K、將步驟I中所得的濾液用依次用蒸餾器、冷卻塔、粉碎機進行蒸餾、冷卻結晶、粉碎后包裝得到氯化鈉晶體產品。較佳地，步驟A中所述化纖廢渣泥稀乳液為固含量為40%的稀乳液。較佳地，步驟B中所述鹽酸溶液為體積百分比為的鹽酸溶液。本發明主要是利用化纖廢渣泥(主要是堿式氫氧化鋅)洗滌后調成稀乳液與鹽酸進行反應，反應生成的氣體經過吸收后再利用；反應生成的混合液體依次加入少許氯化鈣和氫氧化鋅，進行反應后過濾，然后將濾液與磷酸鈉進行反應，生產磷酸鋅和氯化鈉的混合溶液，過濾后濾餅進行洗滌、干燥、粉碎后檢斤包裝得到磷酸鋅粉體產品，氯化鈉溶液經蒸餾冷卻結晶、粉碎包裝后成為氯化鈉晶體產品；本發明不但有效的治理了化纖生產行業所產生的廢泥，消除化工污染，而且能將化纖廢渣泥改造成為具有經濟價值的磷酸鋅和氯化鈉產品，生產工藝及其設備簡單，成本低廉。其化學反應方程式如下Zn(OH) 2+2HCl = = = = ZnCl2+2H203ZnCl2+2Na3P03 = = = = Zn3 (PO3) 2+6NaCl除雜凈化方程式如下H2S04+CaCl2= = = = CaS04+2HCl2HC1+Zn (OH) 2 = = = = ZnCl2+2H20
圖1是用化纖廢渣泥制備磷酸鋅聯產氯化鈉的工藝流程示意圖，其中1-洗滌罐，2-第一耐腐蝕反應器，3-第一過濾器，4-第二耐腐蝕反應器，5-第二過濾器，6-第三耐腐蝕反應器，7-第三過濾器，8-第四耐腐蝕反應器，9-第四過濾器，10-洗滌器，11"干燥器，12-第一粉碎機，13-磷酸鋅產品，14-蒸餾器，15-冷卻塔，16-第二粉碎機， 17-氯化鈉晶體產品。具體的實施方式一種用化纖廢渣泥制備磷酸鋅聯產氯化鈉的方法，包括如下制備步驟步驟A、將IOOOkg化纖廢渣泥送至洗滌罐1，先用清水對化纖廢渣泥進行洗滌，洗滌后調成固含量為40%的化纖廢渣泥稀乳液后送入到第一耐腐蝕反應器2內；其中，化纖廢渣泥中含有氫氧化鋅384kg，含有硫化物36kg ；步驟B、往第一耐腐蝕反應器2內投入鹽酸溶液(體積百分比濃度為)進行反應，反應生成氯化鋅和硫酸的混合溶液I，以及二氧化碳和硫化氫氣體，所述第一耐腐蝕反應器2中化纖廢渣泥稀乳液與鹽酸溶液的質量比為1 0.74;步驟C、將步驟B中所得的混合溶液I用第一過濾器3進行過濾，濾餅雜質深埋或焚燒；步驟D、將步驟C中所得濾液轉移至第二耐腐蝕反應器4內，接著往第二耐腐蝕反應器4內加入氯化鈣進行反應，反應生成硫酸鈣的混合溶液II，(加入氯化鈣是為了除去多余的硫酸分子形成沉淀，氯化鈣的加入量可以根據廢渣泥中硫的含量計算得出)；步驟E、將步驟D中所得的混合溶液II用第二過濾器5進行過濾，過濾得到的澄清濾液為氯化鋅和少量的鹽酸混合溶液III，濾餅雜質深埋或焚燒；步驟F、將步驟E中所得混合溶液III轉移至第三耐腐蝕反應器6內，接著往第三耐腐蝕反應器6內加入氫氧化鋅進行反應，制得混合溶液IV，(加入少量的氫氧化鋅是為了使多余的鹽酸重新形成氯化鋅溶液，使氯化鋅溶液濃度有所提高并同時除去了氯化物雜質，氫氧化鋅的加入量可以根據加入氯化鈣所產生鹽酸的量計算得出)；步驟G、將步驟F中所得的混合溶液IV用第三過濾器7進行過濾得到澄清的氯化鋅溶液，濾餅雜質深埋或焚燒；步驟H、將步驟G中所得的氯化鋅溶液先轉移至第四耐腐蝕反應器8內，然后往第四耐腐蝕反應器8內投入磷酸鈉進行反應，得到磷酸鋅和氯化鈉的反應混合物V，第四耐腐蝕反應器8內所述的氯化鋅溶液與磷酸鈉的質量比為1 0.83 ；步驟I、將步驟H中所得的反應混合物V用第四過濾器9進行過濾；步驟J、將步驟I中所得的濾餅依次用洗滌器10、干燥器11、粉碎機12進行洗滌甩干、干燥、粉碎后斤檢包裝得到526. 69kg磷酸鋅產品13 ；步驟K、將步驟I中所得的濾液用依次用蒸餾器14、冷卻塔15、第二粉碎機16進行蒸餾、冷卻結晶、粉碎后包裝得到478. 43kg氯化鈉晶體產品17。上述實施例，只是本發明的較佳實施例，并非用來限制本發明實施范圍，故凡以本發明權利要求所述的特征及原理所做的等效變化或修飾，均應包括在本發明權利要求范圍之內。
權利要求
1.一種用化纖廢渣泥制備磷酸鋅聯產氯化鈉的方法，其特征在于包括如下制備步驟步驟A、將化纖廢渣泥送至洗滌罐，先用清水對化纖廢渣泥進行洗滌，然后在將化纖廢渣泥調成化纖廢渣泥稀乳液送入到第一耐腐蝕反應器內；步驟B、往第一耐腐蝕反應器內投入鹽酸溶液進行反應，反應生成氯化鋅和硫酸的混合溶液I，以及二氧化碳和硫化氫氣體，所述第一耐腐蝕反應器中化纖廢渣泥稀乳液與鹽酸溶液的質量比為1 0.74;反應所得其他吸收后再利用；步驟C、將步驟B中所得的混合溶液I用第一過濾器進行過濾，濾餅雜質深埋或焚燒； 步驟D、將步驟C中所得濾液轉移至第二耐腐蝕反應器內，接著往第二耐腐蝕反應器內加入氯化鈣進行反應，反應生成硫酸鈣的混合溶液II ；步驟E、將步驟D中所得的混合溶液II用第二過濾器進行過濾，過濾得到的澄清濾液為氯化鋅和少量的鹽酸混合溶液III，濾餅雜質深埋或焚燒；步驟F、將步驟E中所得混合溶液III轉移至第三耐腐蝕反應器內，接著往第三耐腐蝕反應器內加入氫氧化鋅進行反應，制得混合溶液IV ；步驟G、將步驟F中所得的混合溶液IV用第三過濾器進行過濾得到澄清的氯化鋅溶液， 濾餅雜質深埋或焚燒；步驟H、將步驟G中所得的氯化鋅溶液先轉移至第四耐腐蝕反應器內，然后往第四耐腐蝕反應器內投入磷酸鈉進行反應，得到磷酸鋅和氯化鈉的反應混合物V，第四耐腐蝕反應器內所述的氯化鋅溶液與磷酸鈉的質量比為1 0.83;步驟I、將步驟H中所得的反應混合物V用第四過濾器進行過濾； 步驟J、將步驟I中所得的濾餅依次用洗滌器、干燥器、第一粉碎機進行洗滌甩干、干燥、粉碎后斤檢包裝得到磷酸鋅產品；步驟K、將步驟I中所得的濾液用依次用蒸餾器、冷卻塔、第二粉碎機進行蒸餾、冷卻結晶、粉碎后包裝得到氯化鈉晶體產品。
2.根據權利要求1所述的用化纖廢渣泥制備磷酸鋅聯產氯化鈉的方法，其特征在于 步驟A中所述化纖廢渣泥稀乳液為固含量為40%的稀乳液。
3.根據權利要求1所述的用化纖廢渣泥制備磷酸鋅聯產氯化鈉的方法，其特征在于 步驟B中所述鹽酸溶液為體積百分比為的鹽酸溶液。
全文摘要
本發明屬于化工三廢治理和利用的技術領域，尤其是一種用化纖廢渣泥制備磷酸鋅聯產氯化鈉的方法；其主要技術方案為將化纖廢渣泥洗滌后調成稀乳液與鹽酸進行反應，反應生成的氣體經過吸收后再利用；反應生成的混合液體依次加入少許氯化鈣和氫氧化鋅，進行反應后過濾，然后將濾液與磷酸鈉進行反應，生產磷酸鋅和氯化鈉的混合溶液，過濾后濾餅進行洗滌、干燥、粉碎后檢斤包裝得到磷酸鋅粉體產品，氯化鈉溶液經蒸餾冷卻結晶、粉碎包裝后成為氯化鈉晶體產品；本發明不但有效的治理了化纖生產行業所產生的廢泥，消除化工污染，而且能將化纖廢渣泥改造成為具有經濟價值的磷酸鋅和氯化鈉產品，生產工藝及其設備簡單，成本低廉。
文檔編號C01D3/04GK102311106SQ20111011073
公開日2012年1月11日 申請日期2011年4月29日 優先權日2011年4月29日
發明者王嘉興 申請人:馮若愚