[发明专利]一种相转移法分离钙镁的碱渣利用方法

说明书

本发明提供了一种相转移法分离钙镁的碱渣利用方法，属于固体废弃物处理技术领域。本发明利用碱渣为原料，通过水洗去除可溶性盐，再经过热处理将碳酸盐和氢氧化物相转化为氧化物相，然后通过相转移的方法使其中的钙、镁得到较好的分离，其中钙离子进入液相，镁元素进入固相，最后由相转移后的含钙溶液制备得到碳酸钙产品，同时固相中的镁元素得到富集，可以用于生产镁产品。

技术领域

本发明属于固体废弃物处理技术领域，尤其涉及一种相转移法分离钙镁的碱渣利用方法。

背景技术

碱渣，又称白泥，是氨碱法制纯碱过程中产生的废渣，每生产1吨纯碱，约产生300千克碱渣。对于碱渣的处理，通常采取堆积的方式，其堆存和排放已造成严重的资源浪费和环境污染，大量的碱渣沉积后形成一片“白海”，造成了周围土壤和地下水的污染。

碱渣的主要成分和含量取决于制碱原料的成分。目前，各碱厂的制碱工艺大同小异，故碱渣成分基本类似，主要有CaCO₃、CaCl₂、Mg(OH)₂和NaCl等，同时含有少量的SiO₂、Al₂O₃和其他盐、水不溶物等。

随着整个社会环保意识的增强，以及对二次资源开发利用重视程度的提高，碱渣的综合利用得到了广泛的关注。目前，碱渣的主要利用方法有：

1)工程建筑材料方面：碱渣水泥、碱渣土、碱渣砖、建筑砂浆改良剂等；

2)化工方面：烟气脱硫和橡胶填料等；

3)农渔业方面：土壤改良剂或钙镁复合肥、海水养殖池底或水质改良剂等；

4)环境保护方面：治理赤潮和水华、制杀菌保健品等。

在工程建筑材料领域，由于碱渣的高碱性、高氯含量使其难以大规模掺入建筑材料，限制了碱渣的使用量，同时由于碱渣中含有大量的可溶性盐和氯离子，严重影响了这些建筑材料的耐久性和稳定性；在其他领域，由于市场规膜的限制，极大地限制了碱渣的消纳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相转移法分离钙镁的碱渣利用方法，该方法能够实现碱渣钙镁的分离，能够大规模消纳碱渣，同时实现碱渣的利用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种相转移法分离钙镁的碱渣利用方法，包括以下步骤：

将碱渣与水混合，依次反复进行水洗和固液分离，得到固相和液相；

将所述液相进行浓缩结晶，得到氯化钠和氯化钙；

将所述固相进行热处理，得到煅烧粉；

将所述煅烧粉、相转移剂和水混合，进行相转移反应，将所得产物进行分离后，得到含钙离子的滤液和富镁的固相；

将所述含钙离子的滤液和所述富镁的固相分别制成碳酸钙和镁制品。

优选的，所述水洗的过程中，固液比为1∶2～5，所述固液分离所得固相重复水洗2～5次，每次水洗所得滤液套用3～5次，直至溶液密度达到1.25g/mL以上，停止套用，进行浓缩结晶。

优选的，所述热处理的温度为950℃，时间为1h。

优选的，所述相转移剂为柠檬酸。

优选的，所述煅烧粉中的氧化钙与相转移剂的物质的量比为1∶1～2.5。

优选的，将所述煅烧粉、相转移剂和水混合步骤中，所述煅烧粉与水的质量比为1∶5～25。

优选的，所述相转移反应的反应时间为10～100min，反应温度为20～60℃。