一種延長螯合樹脂塔再生的工藝方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于延長螯合樹脂塔再生技術領域，具體涉及一種延長螯合樹脂塔再生的工藝方法。
【背景技術】
[0002]離子膜法電解槽使用的高度選擇性離子交換膜，要求入槽鹽水的鈣、鎂離子含量低于20ppb，普通的化學精制法只能使鹽水中的鈣、鎂離子含量降到1ppm左右。若使鈣、鎂離子含量降到20ppb的水平，必須用螯合樹脂處理。螯合樹脂運行一段周期，交換容量接近飽和，必須進行樹脂再生.以恢復交換能力，否則，樹脂無法有效降低鹽水中的鈣鎂離子含量。
[0003]目前三套螯合樹脂塔再生裝置，每再生一次共產生的廢水量約為257m3，這其中主要為酸性廢水和微量的重金屬離子；再生同時需要250m3左右的純水和60m3的再生鹽水，造成大量的水資源浪費和物料損失。一次鹽水中的Ca2++Mg2+在700ppb左右，此種條件下進入樹脂塔，需每天對其中一臺樹脂塔進行一次再生，其它樹脂塔按塔排列順序逐日輪流再生，每月需再生30?31次，浪費大量的高純水、高純酸、離子膜燒堿等，同時加大了離子燒堿再生工作量、制造高純水的消耗及工作量、環保處理的費用及工作量。
[0004]以上這些將給公司帶來較大的環保壓力和經濟損失。特別公司又面臨著清潔生產的強制審核，以及越來越大的環保稽查壓力，都需要采取新工藝、新設備來解決這一技術難題。
【發明內容】
[0005]根據以上現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是提出一種延長螯合樹脂塔再生的工藝方法，目的是為了降低一次粗鹽水中的鈣鎂離子濃度，進而可以延長螯合樹脂塔再生的時間。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為:
[0007]—種延長螯合樹脂塔再生的工藝方法，包括如下步驟:
[0008]步驟一，一次粗鹽水加高純磷酸沉淀處理；
[0009]步驟二，對處理后的一次粗鹽水進行過濾；
[0010]步驟三，將步驟二過濾后的濾液通入螯合樹脂塔進行吸附。
[0011]在堿性中磷酸根過量時，化學反應方程式為:
[0012]Ca (OH) 2+2H3P04= Ca (H 2P04) 2+2H20
[0013]Ca (H2PO4) 2+Ca (OH) 2 = 2CaHP0 4
[0014]2CaHP04+Ca (OH) 2 = Ca 3 (PO4) 2 丨 +2H 20
[0015]在酸性中磷酸根過量時，化學反應方程式為:
[0016]3Ca (OH) 2+2H3P04= Ca 3 (PO4) 2 I +6H 20
[0017]Ca3 (PO4) 2+H3P04= 3CaH PO 4
[0018]CaHP04+H3P04= Ca (Η 2P04) 2
[0019]濃的高純磷酸與高溫鹽水會產生下列反應，所以要稀釋；
[0020]NaCl+H3P04(濃)=NaH2P04+HCl ?
[0021]NaBr+H3PO4 (濃)=NaH2P04+HBr 個
[0022]NaI+H3P04(濃)=NaH2P04+HI 個
[0023]優選的，步驟一中所述高純磷酸為60_65wt%的高純磷酸。采用此質量分數范圍內的高純磷酸既能很好的進行沉淀處理，又能避免有毒害氣體氯化氫、溴化氫和碘化氫的生成，兼顧生產工藝需求和工人的身體健康。
[0024]優選的，所述60_65wt%的高純磷酸為熱法工藝生產的85%高純磷酸加入高純水稀釋制備。尚純水是化學純度極尚的水，其中的雜質的含量小于0.lmg/L。尚純水主要指水的溫度為25°C時，電導率小于0.luS/cm，pH值為6.8-7.0及去除其他雜質和細菌的水。高純水的含鹽量在0.3mg/L以下。熱法工藝生產的85%高純磷酸外觀為無色透明稠狀液體，液體中含有的各元素離子的濃度不能超過如下各濃度范圍，其指標為磷(P)離子< 50ppb、招(Al)離子< lOOppb、絡(Cr)離子< 1ppbJi (Co)離子< 20ppb、銅(Cu)離子< 20ppb、鐵(Fe)離子< 50ppb、鉛(Pb)離子< 1ppb、鎂(Mg)離子< 200ppb、猛(Mn)離子< 1ppb、鎳(Ni)離子< 1ppb、鎖(Sr)離子< 10ppb0
[0025]優選的，步驟一中所述一次粗鹽水加高純磷酸的混合液pH為11-13，pH的大小通過pH在線分析儀測量。pH控制在此范圍內，在反應生成沉積物的化學平衡移動中，促使鹽水中的Ca2++Mg2+近似完全沉淀，減少平衡方程式Ca 2+—沉淀Ca化合物向左移動的程度，同樣減少平衡方程式Mg2+—沉淀Mg化合物向左移動的程度，這樣一次粗鹽水中的Ca 2++Mg2+濃度就會相應地減少，經實踐證明，此pH范圍內鈣鎂離子近似完全沉淀，Ca2++Mg2+濃度含量相對最低。
[0026]優選的，所述步驟一中設有磷酸根在線分析儀和鈣鎂離子在線分析儀。設置兩個分析儀是為了對工藝進行更穩定的控制。
[0027]優選的，步驟一中所述加高純磷酸沉淀處理為加入高純磷酸過量1-1OOppm進行反應。此高磷酸的過量范圍值是考慮到使反應生成沉積物的化學平衡移動中，促進I丐鎂沉淀的生成。
[0028]更優選的，所述加高純磷酸沉淀處理為加入高純磷酸過量30_60ppm反應。此范圍內的高純磷酸過量值鈣鎂沉淀的量最大，更符合工藝上降低鈣鎂離子含量的要求。
[0029]優選的，步驟二中所述過濾的裝置為凱膜過濾器。可進一步降低量降低Ca' Mg2+的總含量(降低5-10倍)，提升鰲合樹脂塔吸附鈣鎂的工藝要求，相應地延長鰲合樹脂塔再生周期。
[0030]優選的，所述工藝方法的各步驟中液體的流量為O-1OL/h。此流量范圍是為了兼顧反應的完全程度和工藝處理效率。
[0031]本發明有益效果是:本發明工藝操作簡單方便，全自動控制，可減少廢水排放80%?90%。大大減輕了化學水的供應壓力和化學水站的再生工作；還減輕了環保排放和中和處理的工作量，優化了水平衡，降低了污水處理費用，符合國家節能環保號召，順應低碳經濟發展趨勢。較好地解決了螯合樹脂塔頻繁再生的問題，大幅度延長樹脂塔的再生周期，降低員工勞動強度，節約再生所需物料與動力，減少廢水外排，減少回收入鹽水工序的廢水量而達到增加鹵水用量。在節能減排，降低物耗，降低成本方面取得很好的經濟效益和社會效益，具有很好的應用前景。
【具體實施方式】
[0032]下面通過對實施例的描述，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，目的是幫助本領域的技術人員對本發明的構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解，并有助于其實施。
[0033]本發明各實施例中pH在線分析儀為pH/0RP-7500
[0034]磷酸根在線分析儀，型號:Smarter-P04美國進口儀器
[0035]鈣鎂離子在線分析儀，型號:Smarter-Ca，Mg美國進口儀器
[0036]實施例1
[0037]6(^丨％高純磷酸的制備
[0038]采用現有的熱法工藝方法生產85wt%的高純磷酸，其外觀為無色透明稠狀液體，液體中含有的各元素離子的濃度不能超過如下各濃度范圍，其指標為磷(P)離子< 50ppb、招(Al)離子< lOOp