[发明专利]纳滤膜技术分离蒸氨废清液中氯化钙和氯化钠的方法及该方法产物的应用

说明书

技术领域

本发明涉及氨碱法或联碱法制纯碱的化工领域，具体地说是纳滤膜技术分离蒸氨废清液中氯化钙和氯化钠的方法及该方法产物的应用。

背景技术

近年来，膜法工艺在物料分离领域有了很大的发展，其中纳滤膜在特种物料分离中得到了广泛的应用。纳滤(NF，Nanofiltration)是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤膜的孔径范围在1～10个纳米左右。纳滤分离作为一项新型的膜分离技术，技术原理近似机械筛分。通过在纳滤膜表面复合正电荷的方式，使钙离子这样的二价阳离子被膜分离层阻挡，而钠离子这样的一价阳离子可以通过膜分离层，从而实现纳滤膜对离子的选择性透过。

在氨碱法或联碱法制纯碱的生产过程中，每生产1吨纯碱，将同时产生9.5～10m³的蒸馏废液，该废液中的主要成分为：CaCl₂：5～12g/l；NaCl：3～10g/l；NH₃：70mg/l，CaSO₄微量，MgCl₂微量，固体悬浮物30kg/m³左右。

该蒸馏废液送至排渣场经过沉降、澄清后，将清液分离出来，经复晒、浓缩制得的浓缩卤可送往氯化钙厂生产氯化钙，通常经过复晒场浓缩的废清液成分为：CaCl₂：9～12g/l；NaCl：5～7g/l；MgCl₂≤0.02g/l，如果需要再进一步浓缩，则必须使用加热或真空抽吸等强力手段，否则无法实现。当废清液浓缩至CaCl₂≥29～30g/l时，就可以进行盐分离。

从传统处理工艺上我们可以看出，一、沉降、澄清后的废清液需要经过复晒，要想达到理想的效果通常会复晒较长时间，这就带来了复晒场占地面积较大，而且复晒必然受到日照条件制约，影响复晒、浓缩效果。而且复晒对废清液的浓缩率只有1.5到2倍，要达到进行盐分离的浓度还需要再浓缩一倍以上，而这种浓缩只能通过加热或真空抽吸等强力手段才能达到。二、复晒、加热、真空抽吸等手段浓缩废清液会流失大量的水分，所以传统工艺存在能耗高、水耗高、占地面积大、处理效率低的缺点。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种纳滤膜技术分离蒸氨废清液中氯化钙和氯化钠的方法及该方法产物的应用。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，将蒸氨废清液经纳滤膜过滤装置分离，得到以氯化钙溶液为主的浓缩液和以氯化钠溶液为主的渗透液。

所述的蒸氨废清液经多介质过滤器或超滤过滤后，由压力泵打入纳滤膜过滤装置，其进料液压力为3～35Bar。

所述的蒸氨废清液进入纳滤膜过滤装置的温度为10℃～85℃。

所述的蒸氨废清液进入纳滤膜过滤装置的PH值为6～9。

所述的蒸氨废清液进入纳滤膜过滤装置的SDI值为2～5。

所述的以氯化钠溶液为主的渗透液回用到化盐工艺中。

所述的以氯化钙溶液为主的浓缩液经过蒸发浓缩、结晶工艺，生产氯化钙产品。

本发明利用纳滤膜对离子的选择性透过的特点，通过纳滤膜过滤装置分离蒸氨废清液中氯化钙和氯化钠，从而实现纳滤渗透液回原盐化盐工段继续使用节省大量的优质水源和工业氯化钠，浓缩液满足热蒸发结晶生产氯化钙的进液要求。

具体流程为：蒸氨废清液经清液水泵加压进入介质过滤器或超滤去除悬浮物，进入5μm保安过滤器去除颗粒物，再经纳滤压力泵加压，进入纳滤膜过滤装置进行分离处理。

纳滤膜过滤装置设置成多段串联方式运行，可以使浓缩液中的氯化钙浓度达到50g/l以上。蒸氨废清液中75％以上的水分和氯化钠可以回用到化盐工艺中。含有高浓度氯化钙的浓缩液可以采用蒸发、结晶的方法生产氯化钙产品。

该方法省去了复晒、加热或抽真空等环节，绝大部分的水分得到回用，氯化钙的浓度提高近4倍以上，减少了能量消耗和占地面积、节约了大量的水资源，为后续化盐、氯化钙生产等工艺创造了良好的条件。

具体实施方式

实施例1：

将含氯化钙10g/l、氯化钠5g/l的蒸氨废清液经多介质过滤器过滤后由压力泵打入纳滤膜过滤装置，其进料液压力为3Bar，其进料液温度为10℃，其进料液PH＝8，其进料液SDI＝5，经纳滤膜过滤装置处理后得到含有4.55g/l氯化钠和0.9g/l氯化钙的渗透液，纳滤膜对氯化钙的脱除率为91％，对氯化钠的脱除率为9％。

实施例2：