[发明专利]用于回收盐的方法和装置

说明书

一种用于回收盐的方法包括提供(210)包含Na、K、Cl离子以及任选包含Ca离子的初始水溶液，或在与水接触时形成包含Na、K、Cl离子以及任选包含Ca离子的初始水溶液的物质。将起始物质处理(230)成具有至少15重量％的CaCl₂浓度的富集水溶液。处理(230)包括使水含量降低和添加Ca中的至少一者。处理(230)产生Na Cl和KCl的固体混合物。从富集水溶液分离(235)NaCl和KCl的固体混合物，由此产生包含Ca和Cl离子作为主要溶解物质的贫化水溶液。也公开一种用于回收盐的装置。

技术领域

本发明大体上涉及处理含有至少钠、钾、氯以及任选含有钙的物质。特定来说，本发明涉及集中于以不同品质以它们的相应氯化物盐形式回收提及的阳离子的所述处理。

背景

燃烧诸如木材、煤炭等的燃料以及焚烧诸如市政废物、工业废物等的废物是一种用以降低废物的量以及回收它的能量含量的惯例。焚烧导致产生诸如灰烬(底灰和飞灰)的副产物和来自气体净化操作的副产物。

空气污染控制(APC)副产物来源于对出自焚烧室的气体和粒子的处理。用于空气污染控制的处理操作的实例包括用于分离常常称为飞灰的颗粒杂质的静电过滤器，用于例如通过与石灰反应来分离诸如氯化氢、氟化氢、二氧化硫等的气体杂质的干式洗涤器，用于通过在诸如酸、中性溶液或碱的水溶液中洗涤来移除气体杂质的湿式洗涤器，以及通过各种废水处理技术来处理由洗涤操作和冷凝操作产生的水性流出物。

空气污染控制(APC)副产物是主要由无机化合物组成的物质。主要组分通常是Ca、Si、Cl、K、Na、Al、Zn和Pb。APC副产物也含有其他元素诸如铁、磷和一定范围的重金属，诸如Ti、Cd、Ni、Cr、Cu、B等。

APC副产物通常具有极高含量的水溶性氯化物盐，此使得对APC副产物的处置困难且昂贵。在瑞典，用于处置的废弃物质通常关于它的如通过标准浸出测试测量的水溶性氯含量根据四个种类加以分类：惰性废物(每kg干物质800mg Cl)、非危险废物(每kg干物质800-15000mg Cl)、危险废物(每kg干物质15 000-25 000mg Cl)以及超过危险废物的标准的物质(每kg干物质25 000mg Cl)。

一般来说，APC副产物中的水溶性氯的含量约为每kg干物质50000至200 000mgCl，因此超过危险废物处置标准。因为禁止处置，所以一种惯例在于将APC副产物运走并将它处置在特殊老矿中。

处置APC副产物的问题已导致开发用以从它们的可溶性氯化物内含物方面洗涤APC副产物以使得能够将经洗涤物质作为非危险废物进行处置的方法。APC副产物中的锌含量相对较高也已导致开发使洗涤APC副产物以降低氯含量与锌回收组合的方法。所述工艺基于用酸洗涤APC副产物以使它们的锌内含物溶解，随后通过以氢氧化物形式进行沉淀来回收锌或通过使用溶剂提取和在阴极上进行电镀的组合来以元素形式回收锌。

用水或酸洗涤APC副产物会产生含有氯化物盐以及诸如重金属等的其他杂质的混合物的废水。常常必须在排放至接收器中之前处理废水以移除诸如重金属、硫酸根、氨等的杂质。

氯离子是一种水溶性阴离子，其在以氢氧化锌形式进行锌回收期间不沉淀，并且不由用于锌提取以通过电镀来产生元素锌的溶剂提取。氯离子也不通过在废水处理厂中进行化学处理而从溶液移除。因此，由洗涤APC副产物所致的流出物是盐水，并且在许多情况下由于腐蚀方面和对生物处理厂中细菌的毒性作用而超过向市政废水处理厂排放的界限。惯例在于将所述流出物直接排放至海洋中。

然而，在许多情况下，填埋场或焚烧炉远离海洋位于关于向接收器中排放氯化物存在严格限制所处的场所。在这些场所，不可能在不考虑可溶性氯化物盐的情况下从APC副产物洗涤或回收锌，因为禁止排放盐水流出物。

本领域中已知的是用所谓零液体排放系统(ZLD)处理成问题的流出物。在这些系统中，盐水流出物通常通过真空蒸发来处理以降低产生的废物的量以及回收纯化冷凝物，其可用作饮用水或向接收器中排放。