[发明专利]氨碱法制碱工业碳-钙联合循环工艺

说明书

本发明提供了一种氨碱法制碱工业碳‑钙联合循环工艺，所述工艺以碱厂蒸氨废液和电厂烟道气捕获COsubgt;2/subgt;或其他COsubgt;2/subgt;尾气为原料，通过助剂辅助实现矿化反应结晶得到微米级或纳米级碳酸钙，所述碳酸钙用于取代制碱工艺中的石灰石进行煅烧，为制碱工艺提供COsubgt;2/subgt;和石灰乳，实现碳资源和钙资源的循环利用。通过蒸氨废液矿化结晶并循环回用于制碱的石灰石煅烧工段，避免了氨碱法工艺中石灰石的外购以及氯化钙废液的排弃或回填；同时综合利用热电厂烟道气，用于制备工业纯碱及碳酸钙。整个过程实现了氯化钙废液的资源化利用以及COsubgt;2/subgt;减排的目的，实现了氨碱工业的无废渣废液排放，实现了全原子综合利用。

技术领域

本发明属于工业废物资源化利用的技术领域，具体地讲，是涉及一种综合利用氨碱厂废液和电厂烟道气捕获CO₂或其他CO₂尾气，实现氨碱法制碱工业碳-钙资源联合循环利用的工艺。

背景技术

氨碱法制碱是中国最主要的纯碱生产方式之一，其年产量约占总产量的一半，具有投资效益好、产品纯度高等优点。但氨碱法每生产一吨纯碱，约副产11m³的蒸氨废液，以及200kg的固体废渣，蒸氨废液的基本组成为约95-105g/L的氯化钙溶液和未反应的约35-45g/L的氯化钠溶液。

CN112850770A公开了一种氨碱废液用于硫酸钠型盐矿注井采卤的资源化利用方法，将氨碱废液替代淡水注入硫酸钠型盐矿井下，氨碱废液中的氯化钙与岩盐溶腔中的硫酸钠反应生成二水硫酸钙沉淀和氯化钠卤水，硫酸钙在井下填充溶腔，卤水被开采利用，既降低了卤水中的硫酸钠含量，又回收了氨碱废液中的NaCl，实现了氨碱废液的资源化利用。但该法硫酸钙沉淀在溶腔底部，会覆盖底部矿藏，影响底部矿层的开采，且随着氨碱废液注井量的增多，卤井溶腔中的硫酸钠会逐步消耗殆尽，非长久之计。此外，井下副产的盐石膏由于技术问题，无法变成产品，导致资源的大量浪费。目前，对于氨碱法氯化钙废液的处理问题，工业处理的方式多为上述直接排放和注井两种，随着纯碱生产规模的不断扩大，氯化钙废液的排放量日益增多，其处理已成为纯碱行业亟需解决的行业共性技术难题。

同时，目前全球气候剧烈变化，CO₂减排已刻不容缓。纯碱行业是碳减排困扰严重的行业之一，是因为其不仅涉及发电和发热导致的碳排放，还涉及制造工艺过程中的碳排放，目前对其向碳净零排放转变的研究仍较少。由发电厂造成的碳排放占全球碳排放总量的43％，较多氨碱厂设有自己的热电厂，热电厂CO₂尾气经脱硫脱硝后直接排放，加剧温室效应。如能综合利用氨碱厂蒸氨废液和热电厂烟道气CO₂，将兼具社会效益、经济效益和环境效益。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种氨碱工业碳钙资源的循环工艺，综合利用氨碱厂蒸氨氯化钙废液和热电厂CO₂尾气，实现氯化钙废液的资源化利用以及CO₂减排的目的，将氨碱厂的碳资源和钙资源实现循环利用，得到碳酸钙产品和氯资源化产物。经核算，氨碱厂热电厂排放CO₂完全满足整个纯碱生产所需，且由石灰窑和碳化塔排放的CO₂在满足纯碱生产所需之余也完全满足将氯化钙废液处理矿化为碳酸钙所需。碳钙资源的循环利用，避免了氨碱工业中石灰石的外购，同时由于制备得到的碳酸钙不含有石灰石矿中的众多杂质，如Fe等，与石灰石相比更利于煅烧，石灰窑不易结瘤等。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种氨碱法制碱工业碳-钙循环工艺，所述工艺方法为：以蒸氨废液和CO₂尾气为原料，通过加入助剂进行矿化反应结晶得到碳酸钙，所述碳酸钙用于取代制碱工艺中的石灰石进行煅烧，为制碱工艺提供CO₂和石灰乳，实现钙资源和CO₂的循环利用。