[发明专利]一种利用表面活性剂去除碱渣氯离子的方法

说明书

技术领域

本发明属于碱渣综合利用技术领域，涉及碱渣氯离子去除领域，特别涉及一种利用表面活性剂去除碱渣氯离子的方法。

背景技术

我国是世界上最大的纯碱生产国，而我国纯碱生产以氨碱法为主，每年氨碱法生产纯碱所产生的工业废渣碱渣高达300万吨。由于其碱值高、氯离子含量高，目前国内外还没有有效的方法对其进行大量处理，因此多数碱渣生产企业以堆存或填海处理为主，不仅造成了很大的环境问题，同时也制约了氨碱法企业的可持续发展。

目前研究表明碱渣可以在化工、环境保护、农业等领域有所利用，但这些方面的利用率有限。而对于使用量最大的建筑行业，由于碱渣中含有大量氯离子，会对钢筋产生锈蚀，导致混凝土开裂，最终钢筋混凝土结构不安全。因此，将碱渣中的氯离子去除是碱渣在建筑材料领域中应用的关键。

国内对碱渣除氯进行了相关的研究，主要有洗涤法、离子交换树脂法、电解法和磁分离水洗法。其中洗涤法采用淡水或海水作为洗涤处理剂去除碱渣中的氯离子，用水量大，脱氯时间长。离子交换树脂法成本高，容易造成孔堵塞；而电解法的电极容易腐蚀，目前两种方法仅处于研究阶段。磁分离水洗法需要在处理过程中加入磁性物质，处理后又需将磁性物质去除，工艺较复杂。

通过扫描电镜发现碱渣是由多个粒径仅2～5μm的碳酸钙微粒构成的团聚体，由团聚体进一步构成聚集体，形成架空的结构体系，而这些聚集体结构复杂，有孔隙，不容易破坏。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种利用表面活性剂去除碱渣氯离子的方法。该方法借鉴化学外加剂分散的作用机理，以水为脱氯处理剂，利用活性分散剂将碱渣中团聚体颗粒分散，再通过水洗压滤技术，使碱渣中氯离子显著降低，简单易行且氯离子去除效果明显，为去除碱渣氯离子提供了新方法，有利于解决碱渣无法大规模再生利用的问题。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种利用表面活性剂去除碱渣氯离子的方法，包括如下步骤：

将碱渣、表面活性剂与水混合后，充分搅拌成均匀的浆体，再经压滤机压滤成虑饼，干燥，得到脱氯碱渣，完成碱渣中氯离子的去除。

进一步地，所述表面活性剂包括无机磷酸盐、有机磷酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、聚羧酸盐和硅酸盐中的一种以上。

进一步优选的，所述表面活性剂为三聚磷酸盐、六偏磷酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、乙二胺四亚甲基膦酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐和聚羧酸盐中的一种以上。

进一步地，所述碱渣为氨碱法生产纯碱产生的废渣。

进一步地，所述碱渣、表面活性剂和水的质量比为50:1～10:150～300。

进一步地，所述搅拌的时间为10～30min，搅拌转速为76～84rpm。

进一步地，所述压滤机压滤的时间为5～30min，压滤的压力≤0.4MPa。

进一步地，所述干燥为自然干燥或电热干燥至恒重。

进一步地，氯离子去除率达到70％以上。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

(1)本发明去除碱渣氯离子的方法工艺简单，效果好，节能环保，通过掺入表面活性剂将碱渣中团聚结构打破，从而减少碱渣的堆积体积，压滤后进一步降低碱渣中氯离子含量；

(2)本发明方法将碱渣中氯离子含量降低后，得到的脱氯碱渣能够大量应用于建筑材料中，从而有效地解决碱渣处理难题，有利于解决碱渣无法大规模再生利用的问题。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细地描述，但本发明的实施方式并不限定于以下实施例。

实施例1

利用表面活性剂去除碱渣氯离子，具体包括以下步骤：

(1)将碱渣、六偏磷酸钠和柠檬酸钠(六偏磷酸钠：柠檬酸钠＝4：1，w/w)的混合物与水按质量比为100:2:300混合均匀后，放入搅拌机中搅拌15min，转速为76rpm，制备成均匀的浆体；

(2)然后将浆体经过压滤机压滤10min，压力为0.2MPa，取出滤饼，将滤饼放入烘箱中干燥至恒重，得到除氯碱渣。

碱渣的除氯效果见表1所示。

实施例2

利用表面活性剂去除碱渣氯离子的方法，具体包括以下步骤：

(1)将碱渣、六偏磷酸钠和柠檬酸钠(六偏磷酸钠：柠檬酸钠＝4：1，w/w)的混合物与水按质量比为100:4:300混合均匀后，放入搅拌机中搅拌10min，转速为80rpm，制备成均匀的浆体；

(2)将浆体经过压滤机压滤30min，压力为0.1MPa，取出滤饼，将滤饼放入烘箱中干燥至恒重，得到除氯碱渣。