[发明专利]一种铵盐溶液浓缩方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铵盐溶液浓缩方法，属于化工领域。

背景技术

氨氮废水处理技术的开发已成为水污染控制工程领域研究的重点和热点。氨氮废水主要来源于冶金、化工等行业，其氨氮主要以铵盐的形式存在于废水中。能有效去除废水中铵盐的方法有很多，如生物法、物理法、化学法等。目前国内对稀铵盐废水的处理方法主要有：先进行预处理，然后再采用活性污泥法；或膜截留预浓缩后，再蒸发浓缩，然后冷却结晶。然而，先膜截留预浓缩，再蒸发浓缩，然后再冷却结晶处理铵盐废水的运行成本很高，经济上不合算。这一处理方法有理论研究意义，但没有实际应用价值。对于硝铵厂、炸药厂、钼酸铵厂等企业产生的高浓度铵盐溶液，由于还缺乏合理的治理方法，一般都是稀释排放。最近，也有人采用电渗析预浓缩后再蒸发浓缩制化肥的方法来综合治理高浓度铵盐废水。但对于高浓度铵盐废水电渗析浓缩的效率并不高，废水中大量的水只能靠蒸发浓缩除去。目前铵盐溶液蒸发浓缩用得最多的是多效蒸发器。溶液蒸发浓缩采用多效蒸发器虽然较普通蒸发器节能，但多效蒸发器一次性设备投资大，对于许多小企业或铵盐废水量不大的企业，铵盐废水采用多效蒸发浓缩治理，有社会效益却没有经济效益。此外，对于含Cl-等腐蚀性阴离子的铵盐废水，蒸发浓缩过程设备腐蚀严重，且蒸发产生的废气容易造成二次污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方法，可提高铵盐溶液浓缩效率，减小浓缩设备投资，避免铵盐溶液浓缩过程设备的腐蚀及蒸发废气造成的二次污染，降低综合治理成本的一种铵盐溶液结晶浓缩方法。

本发明的技术方案是：

本发明用脱水硫酸复盐作为铵盐溶液的浓缩剂，以结晶浓缩代替传统的蒸发浓缩，具体实施过程包括以下步骤：浓缩剂加入铵盐溶液升温溶解；铵盐溶液冷却结晶析出带结晶水的硫酸复盐晶体后被浓缩；硫酸复盐晶体热解脱水循环使用；浓缩得到的铵盐溶液综合利用；脱水硫酸复盐的加入总量为铵盐溶液结晶浓缩过程失水质量总和的0.5～2.0倍。

所述的铵盐是指氯化铵、硝酸铵、硫酸铵中的一种或几种。

所述的铵盐溶液是指室温下未饱和的含铵盐的溶液或废水。

所述的脱水硫酸复盐是部分或全部失去结晶水的硫酸铝铵矾、硫酸铝钾矾及硫酸铝铵和硫酸铝钾混合矾中的一种或几种。

所述的脱水硫酸复盐升温溶解是在铵盐溶液中50～110℃搅拌0.2～2.0小时溶解；所述的冷却是自然或强制冷却至室温；硫酸复盐晶体热解脱水是在80～280℃热解1～3小时失去部分或全部结晶水，脱水硫酸复盐返回铵盐溶液结晶浓缩循环使用。

本发明的结晶浓缩是通过脱水硫酸复盐加入铵盐溶液升温搅拌溶解后，溶液自然或强制冷却至室温析出带结晶水的硫酸复盐晶体，夺去溶液中的水铵盐被浓缩的过程。

本发明的热解脱水是通过加热使结晶得到的硫酸复盐晶体部分或全部失去结晶水的过程。脱水后的硫酸复盐返回铵盐溶液结晶浓缩循环使用。

所述的铵盐溶液综合利用是指结晶浓缩得到的铵盐溶液经净化除去铝等杂质后，

进一步冷却结晶得铵盐，或返回主工艺循环使用，或喷雾干燥生产化肥。

本发明实施的具体工艺过程为：

铵盐溶液结晶浓缩主要包括以下步骤：脱水硫酸复盐加入铵盐溶液升温溶解，冷却结晶析出带结晶水的硫酸复盐晶体铵盐溶液被浓缩，浓缩后的铵盐溶液综合利用，硫酸复盐晶体加热脱水循环使用，其工艺过程的相应参数为：铵盐溶液经一次或多次结晶浓缩后达到预定浓度，脱水硫酸复盐的加入总量是铵盐溶液结晶浓缩过程失水质量总和的0.5-2.0倍，脱水硫酸复盐在铵盐溶液中50～110℃搅拌0.2～2.0小时溶解后，自然或强制冷却至室温结晶析出带结晶水的硫酸复盐晶体夺取溶液中的水使铵盐得以浓缩；过滤，滤液净化除去铝等杂质后，进一步冷却至10～10℃结晶回收铵盐，或返回主工艺循环使用，或喷雾干燥生产化肥；过滤得到的硫酸复盐晶体80～280℃热解1-3小时失去部分或全部结晶水，得到的脱水硫酸复盐返回铵盐溶液结晶浓缩循环使用。

本发明与已有的技术相比具有以下优点及效果：