低浓度氯化铵废水中回收氨方法

发布时间:2018-11-30 17:08:33

  申请日2009.01.22

  公开(公告)日2009.07.08

  IPC分类号C01C1/10

  摘要

  本发明公开了一种从低浓度氯化铵废水中回收氨的方法,该方法包括以下步骤:在低浓度氯化铵废水中加入碱性物质,得到含有氨水和氯化物盐的混合浆料;将混合浆料在氨水蒸馏浓缩塔内进行氨水的分离和浓缩,得到氨蒸汽和排放废液;将氨蒸汽输送到氨水冷却器中进行冷却处理,并将冷却处理得到的氨水存放备用;将排放废液进行固液分离,得到固相渣和含氯化物盐的废液。本发明将低浓度氯化铵废水中的氨蒸发并浓缩到工业级浓度,辅料来源广泛且成本低,工艺过程完全密封,能耗低,且排放物符合无污染无公害的要求。

  权利要求书

  1.一种从低浓度氯化铵废水中回收氨的方法,其特征在于该方法包括 以下步骤:

  (1)混合反应工艺:在低浓度氯化铵废水中加入碱性物质,搅拌均 匀使氯化铵和碱性物质充分反应,得到含有氨水和氯化物盐的混合浆料, 所述低浓度氯化铵废水

  (2)氨分离浓缩工艺:用耐磨砂浆泵将步骤(1)中的混合浆料输送 到氨水蒸馏浓缩塔内进行氨水的分离和浓缩,得到氨蒸汽和排放废液;

  (3)冷却回收工艺:将步骤(2)中的氨蒸汽输送到氨水冷却器中 进行冷却处理,并将冷却处理后得到的氨水存放在氨水储存罐中;

  (4)排放废液处理工艺:将步骤(2)中的排放废液进行固液分离, 得到固相渣和含氯化物盐的废液,并将固相渣和废液排放或再利用。

  2.按照权利要求1所述的一种从低浓度氯化铵废水中回收氨的方法, 其特征在于:在步骤(1)和步骤(2)之间还包括,将步骤(1)中的混 合浆料在多级连续自然沉降槽中沉降,去除混合浆料中的颗粒物杂质。

  3.按照权利要求1或2所述的一种从低浓度氯化铵废水中回收氨的方 法,其特征在于:在步骤(2)中所述氨水蒸馏浓缩塔的内部,通过调整 混合浆料的进料流量和水蒸汽流量,使氨水蒸馏浓缩塔的塔顶温度保持在 80℃-98℃,水蒸汽压力保持在1MPa—6MPa。

  4.按照权利要求3所述的一种从低浓度氯化铵废水中回收氨的方法, 其特征在于:所述氨水蒸馏浓缩塔的塔顶温度保持在85℃-98℃。

  5.按照权利要求1或2所述的一种从低浓度氯化铵废水中回收氨的方 法,其特征在于:步骤(3)中所述氨水冷却器的冷却水温度保持在15℃ -40℃。

  6.按照权利要求1所述的一种从低浓度氯化铵废水中回收氨的方法, 其特征在于:所述碱性物质为氢氧化钠溶液,且氢氧化钠溶液中氢氧化钠 和低浓度氯化铵废水中氯化铵的重量比为1∶1.3-1.6。

  7.按照权利要求2所述的一种从低浓度氯化铵废水中回收氨的方法, 其特征在于:所述碱性物质为电石膏,且电石膏和低浓度氯化铵废水中氯 化铵的重量比为1∶1-1.5。

  8.按照权利要求2所述的一种从低浓度氯化铵废水中回收氨的方法, 其特征在于:所述碱性物质为生石灰,且生石灰和低浓度氯化铵废水中氯 化铵的重量比为1∶0.5-1。

  说明书

  一种从低浓度氯化铵废水中回收氨的方法

  技术领域

  本发明涉及一种回收氨的方法,尤其是涉及一种从低浓度氯化铵废水 中回收氨的方法。

  背景技术

  中国是稀土大国,每年的稀土产量在15万吨左右,低浓度氯化铵废 水是有色行业特别是稀土湿法分离行业必然产生的排放液。据统计,每分 离一吨稀土氧化物平均消耗氨水或碳酸氢铵在6吨以上,且由于受生产工 艺的局限,排放废水中氯化铵含量较低(其浓度大多为0.2-2.5mol/L),仅 此稀土行业每年排放的氯化铵超过100万吨。而合成100万吨氨需要80000 万立方的天然气,需要约30万吨无烟煤,因此如不对废水中的氨加以回 收再利用,会造成资源的浪费。另一方面,低浓度氯化铵废水会造成严重 的环境污染。2006年江苏赣州一代稀土行业氨氮废水排放造成严重的污染 事件导致太湖流域氨氮超标,包头地区每年进入冬季黄河流量减少氨氮废 水严重超标造成严重污染,已引起了国家环保部门高度重视,立令稀土行 业进行整改。所以,低浓度氨氮废水的回收再利用成为目前困扰稀土行业 的重要技术难题。

  目前普遍采用的低浓度氨氮废水回收工艺,主要为直接浓缩蒸发结晶 回收氯化铵,或氯化铵加循环剂蒸发回收盐酸和氨水,前者具有以下缺点: 回收率太低且热能耗量大,加之氯化铵市场饱和,大量的氯化铵堆积销不 掉,很多企业不得不中途停止回收生产;后者生产得到的氨水和盐酸浓度 太低无法使用,且能耗大,所以无法形成工业化生产。

  发明内容

  本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一 种从低浓度氯化铵废水中回收氨的方法,将低浓度氯化铵废水中的氨蒸发 并浓缩到工业级浓度,辅料来源广泛且成本低,工艺过程完全密封,能耗 低,且排放物符合无污染无公害的要求。

  为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:.一种从低浓度氯化 铵废水中回收氨的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:

  (1)混合反应工艺:在低浓度氯化铵废水中加入碱性物质,搅拌均 匀使氯化铵和碱性物质充分反应,得到含有氨水和氯化物盐的混合浆料, 所述低浓度氯化铵废水是指浓度为0.2-2.5mol/L的氯化铵废水;

  (2)氨分离浓缩工艺:用耐磨砂浆泵将步骤(1)中的混合浆料输送 到氨水蒸馏浓缩塔内进行氨水的分离和浓缩,得到氨蒸汽和排放废液;

  (3)冷却回收工艺:将步骤(2)中的氨蒸汽输送到氨水冷却器中 进行冷却处理,并将冷却处理后得到的氨水存放在氨水储存罐中;

  (4)排放废液处理工艺:将步骤(2)中的排放废液进行固液分离, 得到固相渣和含氯化物盐的废液,并将固相渣和废液排放或再利用。

  在步骤(1)和步骤(2)之间还包括,将步骤(1)中的混合浆料在 多级连续自然沉降槽中沉降,去除混合浆料中的颗粒物杂质。

  在步骤(2)中所述氨水蒸馏浓缩塔的内部,通过调整混合浆料的进 料流量和水蒸汽流量,使氨水蒸馏浓缩塔的塔顶温度保持在80℃-98℃, 水蒸汽压力保持在1MPa—6MPa。

  所述氨水蒸馏浓缩塔的塔顶温度保持在85℃-98℃。

  步骤(3)中所述氨水冷却器的冷却水温度保持在15℃-40℃。

  所述碱性物质为氢氧化钠溶液,且氢氧化钠溶液中氢氧化钠和低浓度 氯化铵废水中氯化铵的重量比为1∶1.3-1.6。

  所述碱性物质为电石膏,且电石膏和低浓度氯化铵废水中氯化铵的重 量比为1∶1-1.5。

  所述碱性物质为生石灰,且生石灰和低浓度氯化铵废水中氯化铵的重 量比为1∶0.5-1。

  本发明与现有技术相比具有以下优点:

  1、本发明实现了氨资源的回收再利用,原料成本低。本发明的原料 为稀土湿法分离或有色行业排放的浓度为0.2-2.5mol/L的低浓度氯化铵 废水,在实现氨资源回收再利用的同时,解决了低浓度氯化铵废水直接排 放造成的污染问题。本发明中的辅料即碱性物质,根据具体情况就地取材 或废物再利用,如电石膏、生石灰、氢氧化钠溶液、熟石灰、碱式氯化镁 或其他碱性物质。以主要成分为氢氧化钙、水分和少量碳的电石膏为例, 电石膏作为化工行业生产电石的化工废料,其成本低,容易获得,且符合 废物再利用的环保要求。

  2、利用本发明得到的氨水浓度高,同时得到的其他排放物符合环保 排放标准,并可回收再利用。经实验证明,利用本回收方法得到的氨水摩 尔浓度为8-15mol/L,达到工业使用目的,同时得到的排放废液中氨的摩 尔浓度仅为0.1-0.005mol/L。另一方面,排放废液中固相渣的pH值小于 9,完全符合环保排放标准要求;且固相渣排放或作为水泥原料回收再使 用,废液排放或回收再使用作相应盐的深加工。

  3、本发明中主要采用的设备为氨水蒸馏浓缩塔和氨水冷却器,工艺 过程简单,生产环保无污染,且能量消耗低,尤其是该氨水蒸馏浓缩塔一 次性地将混合浆料中的氨蒸发并浓缩到工业级浓度,所能耗的80%作用在 得到的浓氨水上,远远低于传统回收工艺的完全蒸发耗能量。

  下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

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