橡膠硫化促進劑生產廢水蒸發結晶鹽渣的精制處理工藝研究

盛晨軍，楊茜，王瑞，于婷，李崇，張浩

（天津一化化工有限公司，天津300287）

橡膠硫化促進劑生產廢水蒸發結晶鹽渣的精制處理工藝研究

盛晨軍，楊茜，王瑞，于婷，李崇，張浩

（天津一化化工有限公司，天津300287）

橡膠促進劑高含鹽廢水大都采用蒸發工藝處理，本文研究了蒸發結晶的氯化鈉循環利用技術，采用650℃高溫焙燒后再溶解精制重結晶的技術處理蒸發結晶的氯化鈉鹽渣，得到的成品氯化鈉質量優于工業鹽的技術標準。

促進劑廢水；蒸發；氯化鈉；鹽渣；高溫焙燒

橡膠硫化促進劑是橡膠工業必不可少的基礎原料，促進劑行業作為我國橡膠工業重要的促成部分，隨著橡膠工業的蓬勃發展，促進劑行業也隨橡膠工業迅速擴張，由于促進劑生產過程中產生大量的難降解含鹽廢水，隨之帶來的環境問題也日益凸顯。廢水處理問題已成為制約橡膠促進劑行業持續發展的重大難題[1]。

橡膠促進劑的含鹽廢水由于鹽分高，污染物難以降解，目前尚無有效的處理工藝能夠去除水中的有機污染物，隨著環保政策的變化，各地也相繼將水中鹽分作為限排的指標。目前，促進劑行業內普遍采用蒸發工藝處理此類含鹽廢水，蒸發的凝水含有一些小分子的揮發物可生化降解，蒸發殘余的鹽渣當做固廢處理。

蒸發工藝處理廢水消耗大量的蒸汽或電能，運行成本較高，殘余鹽渣的當做固廢處理更進一步增大促進劑產品成本負擔。若能夠將該部分鹽渣資源化在利用，既可以消除昂貴的固廢處理費用，還有可能為企業增加一個副產品，實現一定的經濟效益。

本文對蒸發結晶的鹽渣的精制再利用進行了研究。

1 試驗部分

1.1 儀器

馬弗爐、燒瓶、電爐、X射線元素熒光分析儀、滴定管。

1.2 試劑

鹽渣（促進劑DZ廢水蒸發三效蒸發結晶產物）、碳酸鈉、氫氧化鈣、硝酸銀、EDTA、基準氧化鋅、鈣羧酸指示劑、鉻黑指示劑。

1.3 試驗方法

鹽渣經過干燥后，加入到馬弗爐中，設定好溫度，焙燒4h，待冷卻后取出，加少量水溶解成接近飽和的濃度的濃鹽水，過濾除去不溶性的雜質，再加入氫氧化鈣和碳酸鈉對鹽水進行初步的精制，然后用離子交換樹脂進一步除去鹽水中的雜質離子，最后再次將氯化鈉結晶出來，測定氯化鈉的純度及其中的鈣、鎂離子、硫酸根離子的含量。

2 結果與分析

2.1 焙燒溫度的優化

考慮到氯化鈉的熔點在801℃，鹽渣焙燒在800℃以下的溫度范圍內選擇優化[2]。每次取500g經過干燥的鹽渣在不同溫度下焙燒，然后檢測剩余的鹽量。并取樣進行元素分析，考察殘余C含量。數據如表1。

表1 鹽渣煅燒數據表

可以看到在煅燒溫度從450℃逐漸升高，鹽渣減重越來越大，有機物的去除效果越來越好，溫度高于600℃以后，鹽渣重量基本保持不變，并且元素分析同樣顯示，能夠燒掉有機物基本上被燒掉，焙燒后的鹽渣顏色越來越淺，最后變為淺灰色。因此確定了最佳的焙燒溫度為650℃。

2.2 鹽渣的精制

由于工藝用水帶來鈣、鎂及廢水中的有機污染物，在蒸發時被濃縮，都留在鹽渣中，有機污染物中含有硫，經過煅燒形成硫酸鹽，要達到合格的副產品氯化鈉需要對鹽渣中的雜質離子進行處理。

經過650℃煅燒后的鹽渣采用以下工藝進行精制處理，加入適量的Ca(OH)2和過量的Na2CO3，通過過濾去除其中鈣、鎂和SO42-等離子后，再經過離子交換樹脂進一步去除雜質離子，然后蒸發結晶得到干凈的氯化鈉產品（如圖1）。

圖1 鹽渣精制工藝流程

加入Ca(OH)2和Na2CO3主要原理如下：

經過沉淀后在調節pH，溶液還有微量的Ca2+，等離子，在采用離子交換樹脂將陽離子交換為H+，陰離子交換為OH-離子，使得鹽溶液得到凈化。凈化后的鹽溶液蒸發結晶得到晶體完整的氯化鈉。

按照工業鹽的標準檢測氯化鈉的各項指標數據見表2。

表2

經過精制后的鹽的各項指標均優于工業鹽的標準。

3 結論

（1）通過試驗確定鹽渣焙燒溫度為650℃，能夠將鹽渣中的有機物燒凈。

（2）焙燒后鹽渣采用精制劑與離子交換組合的精制工藝。

（3）精制后形成的副產氯化鈉質量優于工業鹽的指標。

［1］肖軍.我國橡膠助劑三廢治理評述[J],化學工業,2011,29:38-46.

［2］傅立德,王廈.CN 104310434A，一種用于處理廢鹽的裝置和工藝(P),2014.

10.3969/j.issn.1008-1267.2016.06.012

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1008-1267（2016）06-0028-02

2016-03-10