一種從低濃度氯化銨廢水中回收氨的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種低濃度氨氮廢水綜合治理全回收的方法，具體是一種從低濃度氯化銨廢水中回收氨的方法，屬于氨氮廢水綜合治理領域。
【背景技術】
[0002]中國是稀土大國，每年的稀土產量在15萬噸左右，低濃度氯化銨廢水是有色行業特別是稀土濕法分離行業必然產生的排放液。據統計，每分離一噸稀土氧化物平均消耗氨水或碳酸氫銨在4噸以上，且由于受生產工藝的局限，排放廢水中氯化銨含量較低(其濃度大多為0.35-2mol/L)，僅此稀土行業每年排放的氯化銨超過100萬噸。而合成100萬噸氨需要80000萬立方的天然氣，需要約30萬噸無煙煤，因此如不對廢水中的氨加以回收再利用，會造成資源的浪費。另一方面，低濃度氯化銨廢水會造成嚴重的環境污染。江蘇贛州一代稀土行業氨氮廢水排放曾造成嚴重的污染事件，導致太湖流域氨氮超標，包頭地區每年進入冬季黃河流量減少氨氮廢水嚴重超標造成嚴重污染，已引起了國家環保部門高度重視，立令稀土行業進行整改。所以，低濃度氨氮廢水的回收再利用成為目前困擾稀土行業的重要技術難題。
[0003]目前普遍采用的低濃度氨氮廢水回收工藝，主要為直接濃縮蒸發結晶回收氯化銨，或氯化銨加循環劑蒸發回收鹽酸和氨水，前者具有以下缺點:直接蒸發熱能耗量大，環保治理虧貼運行，加之氯化銨市場區受域性銷售半徑的影響，大量的氯化銨堆積銷不掉，很多企業不得不中途停止回收生產；后者生產得到的氨水和鹽酸濃度太低無法使用，且能耗大，虧貼運行成本高，所以無法形成工業化生產。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對上述現有技術中的不足，提供一種從低濃度氯化銨廢水中回收氨的方法，本方法不僅能夠將低濃度氯化銨廢水中的氨分離并回收到工業級濃度滿足稀土分離繼續使用，而且能夠將電石渣轉化為氯化鈣回收得到蒸餾水和無水氯化鈣產品。工藝過程完全密封，能耗低，廢物中有價元素全回收，符合環保回收再利用，循環經濟、無污染無公害的要求。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下:
本發明的方法包括以下步驟:
(1)混合反應工藝:將低濃度氯化銨廢水和電石渣混合攪拌均勻使兩種物質充分反應，得到含有氨水和氯化鈣的混合溶液；
(2)氨分離吸收工藝:用物料栗將步驟(1)中的混合溶液輸送到氨水蒸餾濃縮塔內進行氨水的分離，得到氨蒸汽和氯化鈣廢液；
(3)冷卻回收工藝:將步驟(2)中的氨蒸汽輸送到氨水冷卻器中進行冷卻吸收，并將冷卻處理得到的氨水存放在氨水儲存罐中備用；
(4)氯化鈣凈化工藝:將步驟(2)中得到的氯化鈣廢液進入陳化池進行陳化，再進行過濾，得到凈化氯化鈣溶液；
(5)氯化鈣回收工藝:將步驟(4)中得到的凈化氯化鈣溶液進入MVR三效蒸發器進行蒸發得到蒸餾水和量重量比濃度在35%-40%的濃氯化鈣溶液，濃氯化鈣溶液再進入流化床噴霧造粒得到無水氯化鈣產品。
[0006]步驟(1)中所述氯化銨廢水中氯化銨濃度范圍為0.35-2mol/L，所用的電石渣中氧化鈣的重量百分比含量3 60%ο
[0007]步驟(1)中所述電石渣，電石渣所含氧化鈣和低濃度氯化銨廢水中所含氯化銨的重量比為1:1.2-1.9。
[0008]所述電石渣可以用生石灰代替，且生石灰用量和低濃度氯化銨廢水中氯化銨的重量比為 1:0.3-0.6。
[0009]步驟(2)中所述的在氨水蒸餾濃縮塔內進行氨水的分離，是通過調整蒸汽流量，使塔頂溫度保持在95°C -95°C，使用蒸汽壓力范圍在0.1MPa—0.6MPa。
[0010]步驟(3)中氨水冷卻器所用的冷卻液為氯化銨廢水，吸收液為步驟(5)得到的蒸餾水，冷卻溫度保持在10°c -30 °C。
[0011 ] 步驟(2 )中所述的陳化時間蘭7天。
[0012]本發明與現有技術相比具有以下優點:
1、本發明實現了氨資源的回收再利用，原料成本低。本發明的原料為稀土濕法分離或有色行業排放的、且濃度在0.35-2mol/L的低濃度氯化銨廢水，在實現氨資源回收再利用的同時，解決了低濃度氯化銨廢水直接排放造成的污染問題。本發明中的輔料為氯堿行業生產聚氯乙烯產生的電石廢渣，其主要成分為氫氧化鈣，容易獲得，整體工藝中有價元素全部回收，符合廢物再利用的環保要求。
[0013]2、利用本發明得到的氨水濃度高，同時得到的蒸餾水返回生產繼續使用，得到的無水氯化鈣產品達到工業級標準。經實驗證明，利用本回收方法得到的氨水摩爾濃度可控制在8 -15mol/L，達到市售級要求。另一方面，氯化鈣溶液凈化過濾渣的pH值為7_8，可作為水泥原料回收再使用，完全符合環保排放標準要求。
[0014]3、本發明中主要采用的設備為氨水蒸餾濃縮塔和氨水冷卻器，工藝過程簡單，生產環保無污染，且能量消耗低，尤其是該氨分離塔一次性地將混合溶液中的氨分離并吸收至工業級濃度標準。所能耗的90%作用在得到的濃氨水上，遠遠低于傳統回收工藝能耗。
【具體實施方式】
[0015](1)反應工藝:把低濃度氯化銨廢水和電石渣加入反應器攪拌充分反應，得到含有氨水和氯化鈣的混合料液，所述電石渣和低濃度氯化銨廢水加入的重量比為1:1.2-1.9
(2)氨分離吸收工藝:用物料栗將步驟(1)中的混合溶液輸送到氨水蒸餾濃縮塔內進行氨水的分離，得到氨蒸汽和氯化鈣廢液；
(3)冷卻回收工藝:將步驟(2)中的氨蒸汽輸送到氨水冷卻器中進行冷卻吸收，冷卻液為氯化銨廢水，將氨氣中的熱能傳遞給氯化銨廢水，回收了熱能，將冷卻處理得到重量百分比濃度3 17%的氨水存放在氨水儲存罐中備用；
(4)氯化鈣回收工藝:將步驟(2)中得到的氯化鈣廢液進入陳化池進行陳化、過濾，得到凈化氯化鈣溶液，進入MVR三效蒸發器進行蒸發得到蒸餾水和濃氯化鈣溶液，氯化鈣溶液濃縮至含氯化鈣重量比為35-40%，濃氯化鈣溶液再進入流化床噴霧造粒得到無水氯化鈣
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[0016]其中，在氨水蒸餾濃縮塔內，通過調整蒸汽流量，使塔的塔頂溫度保持在85°C _95°C，水蒸汽壓力保持0.1MPa—0.6Mpa。實驗證明，當氨水蒸餾濃縮塔的塔頂溫度保持在85°C _95°C時，分離氨后氯化鈣溶液中氨的重量濃度僅為0.0020-0.005%。
[0017]以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種低濃度氨氮廢水綜合治理全回收的方法，其特征是:包括以下步驟: (1)混合反應工藝:將低濃度氯化銨廢水和電石渣混合攪拌均勻使兩種物質充分反應，得到含有氨水和氯化鈣的混合溶液； (2)氨分離吸收工藝:用物料栗將步驟(1)中的混合溶液輸送到氨水蒸餾濃縮塔內進行氨水的分離，得到氨蒸汽和氯化鈣廢液； (3)冷卻回收工藝:將步驟(2)中的氨蒸汽輸送到氨水冷卻器中進行冷卻吸收，并將冷卻處理得到的氨水存放在氨水儲存罐中備用； (4)氯化鈣凈化工藝:將步驟(2)中得到的氯化鈣廢液進入陳化池進行陳化，再進行過濾，得到凈化氯化鈣溶液； (5)氯化鈣回收工藝:將步驟(4)中得到的凈化氯化鈣溶液進入MVR三效蒸發器進行蒸發得到蒸餾水和量重量比濃度在35%-40%的濃氯化鈣溶液，濃氯化鈣溶液再進入流化床噴霧造粒得到無水氯化鈣產品。2.根據權利要求1所述的低濃度氨氮廢水綜合治理全回收的方法，其特征是:步驟(1)中所述氯化銨廢水中氯化銨濃度范圍為0.35-2mol/L，所用的電石渣中氧化鈣的重量百分比含量蘭60%ο3.根據權利要求1所述的低濃度氨氮廢水綜合治理全回收的方法，其特征是:步驟(1)中所述電石渣，電石渣所含氧化鈣和低濃度氯化銨廢水中所含氯化銨的重量比為1:1.2-1.9ο4.根據權利要求1所述的低濃度氨氮廢水綜合治理全回收的方法，其特征是:所述電石渣可以用生石灰代替，且生石灰用量和低濃度氯化銨廢水中氯化銨的重量比為1:0.3—0.6。5.根據權利要求1所述的低濃度氨氮廢水綜合治理全回收的方法，其特征是:步驟(2)中所述的在氨水蒸餾濃縮塔內進行氨水的分離，是通過調整蒸汽流量，使塔頂溫度保持在95°C -95°C，使用蒸汽壓力范圍在0.1MPa—0.6MPa。6.根據權利要求1所述的低濃度氨氮廢水綜合治理全回收的方法，其特征是:步驟(3)中氨水冷卻器所用的冷卻液為氯化銨廢水，吸收液為步驟(5 )得到的蒸餾水，冷卻溫度保持在 10 °C -30 °C。7.根據權利要求1所述的低濃度氨氮廢水綜合治理全回收的方法，其特征是:步驟(2)中所述的陳化時間3 7天。
【專利摘要】本發明涉及一種低濃度氨氮廢水綜合治理全回收的方法，其特征是：將低濃度氯化銨廢水和電石渣或生石灰混合反應，得到含有氨水和氯化鈣的混合溶液；混合溶液輸送到氨水蒸餾濃縮塔內進行氨水的分離，得到氨蒸汽和氯化鈣廢液；氨蒸汽輸送到氨水冷卻器中進行冷卻吸收，氯化鈣廢液進入陳化池進行陳化，再進行過濾，得到凈化氯化鈣溶液；凈化氯化鈣溶液進入MVR三效蒸發器進行蒸發得到蒸餾水和量重量比濃度在35%-40%的濃氯化鈣溶液，濃氯化鈣溶液再進入流化床噴霧造粒得到無水氯化鈣產品。其優點是：不僅能將低濃度氯化銨廢水中的氨回收到工業級濃度滿足稀土分離繼續使用，而且能將電石渣轉化為氯化鈣回收得到蒸餾水和無水氯化鈣產品。
【IPC分類】C01C1/02, C01F11/28, C01F11/30, C02F9/10
【公開號】CN105417823
【申請號】CN201510985304
【發明人】周振喜
【申請人】周振喜
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月25日