[发明专利]一种利用含碱废母液生产无水Na2SO3的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工废水净化处理再利用技术，尤其涉及一种生产无水亚硫酸钠的方法。

背景技术

进入二十一世纪以来，我国正以历史上最脆弱的生态环境承载着历史上最空前的资源消耗和经济活动，面临着历史上最为突出的生态环境挑战。人口与资源、经济发展与生态环境之间的矛盾已成为中国现代化发展的最大制约因素。而工厂释放的废气和含碱废水是两种对自然生态环境和人类健康危害比较大的污染物，要保持可持续发展，就必须减少对环境的污染。SO₂是废气中主要的一种，对SO₂吸收的传统方法是氢氧化钠吸收法，结晶出亚硫酸钠，而含碱废水，如：对纯碱厂生产重质纯碱的废母液、氯碱厂清洗反应设备的低浓度废碱液、造纸厂外排的废碱液等，在生产过程中会产生高浓度、污染严重的含碱废水。目前，没有专业进行废碱液的回收并深化处理的技术，一般都是外排。因此碱液废水的净化处理一直是行业内期望予以解决的问题。而亚硫酸氢钠的生产是以纯碱或烧碱及二氧化硫为原料的，合格的无水亚硫酸钠一般是用优质的纯碱或离子膜液体烧碱通过吸收硫磺燃烧产生的二氧化硫生产的，对原料的要求较高，生产成本较高。

中国专利CN 101565191 B公开了一种循环吸收废气中二氧化硫制取无水亚硫酸钠的方法，含有二氧化硫的废气经预洗涤再次除尘后进入喷淋吸收塔进行二氧化硫吸收并生成亚硫酸氢钠溶液；亚硫酸氢钠溶液又与氢氧化钠溶液反应，生成亚硫酸钠并析出结晶；结晶液经增稠器增稠后，离心脱除母液；母液和从增稠器上部溢出的溢流液返回喷淋吸收塔吸收废气中的二氧化硫；如此循环往复，制得无水亚硫酸钠产品。生产工艺流程短、能耗低、成本低；吸收、反应结晶系统采用全封闭循环运行，无废水、废渣产生；适用于冶金、钢铁、石化、医药等行业的各种工业窑炉和燃煤锅炉的 SO₂废气治理，可实现各种窑炉含有 SO₂废气的回收利用，虽然对废气SO₂进行了回收利用，但是没有解决废碱水的污染问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种利用含碱废母液生产无水Na₂SO₃的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）含碱废母液的初次处理：压滤除去含碱废母液杂质，配制成17-27波美度的溶液； 

（2）二氧化硫的产生及水洗；

（3）吸收：用步骤（1）得到的溶液吸收步骤（2）得到的二氧化硫，得到亚硫酸钠与亚硫酸氢钠混合母液；

（4）中和：将步骤（3）得到的亚硫酸钠与亚硫酸氢钠混合母液在80℃-140℃下加碱中和至PH值为8-14；

（5）压滤：将步骤（4）得到的母液静置，压滤脱色，除去残渣，得到饱和亚硫酸钠溶液；

（6）真空浓缩蒸发：将步骤（5）除渣后的饱和亚硫酸钠溶液在100℃-150℃进行真空浓缩蒸发，得到亚硫酸钠结晶物；

（7）离心脱水、干燥：将步骤（6）得到的亚硫酸钠结晶物离心脱水、干燥，得到无水亚硫酸钠；

（8）将步骤（7）干燥后的无水亚硫酸钠检测、计量、包装、入库。

所述二氧化硫为高硫煤以及硫铁矿等工厂所排放的含二氧化硫的废气或通过硫磺燃烧得到的二氧化硫气体。

所述含碱废母液为质量浓度大于15%的纯碱液废液或质量浓度大于10%烧碱液废液或质量浓度大于12%的纯碱液废液和烧碱液废液的混合液。

所述含碱废母液中含有氯化钠杂质。

所述步骤（2）中，二氧化硫水洗后得到的液体，经过滤处理，得到的滤液加入氧化镁，生成硫酸镁冷结晶，用于工业处理废水的絮凝剂，而过滤得到的滤饼晒干后再掺到硫磺中回用。

所述步骤（4）中，混合母液在80℃-140℃下加碱中和至PH值为8-9，使混合母液全部生成亚硫酸钠，再加碱调节PH值至10-14。

所述步骤（6）中，真空浓缩结晶的温度为120℃-125℃，浓缩蒸发产生的70-80℃蒸汽冷凝水既可作为配制废母液的用水，也可用于冬季循环取暖，真空浓缩蒸发后还包括浓缩物料的处理，即趁热放出物料，将物料放入周转贮存槽内，周转贮存槽内覆盖液的液面高于亚硫酸钠结晶物，或者在周转贮存槽内加入抗氧化剂。

当离心脱水所得母液中氯化钠的质量分数低于15%时，离心脱水后的母液再与含碱废母液混合，并经初次处理、吸收、中和、压滤、真空浓缩蒸发、离心脱水、干燥步骤，得到含量在93%以上的无水亚硫酸钠合格品。