Способ переработки твердых отходов производства кальцинированной соды аммиачным методом

Изобретение относится к способу переработки твердых отходов производства соды и может найти применение в химической промышленности при решении экологических, технологических и экономических проблем. Способ переработки твердых отходов производства кальцинированной соды аммиачным методом осуществляется для отходов, полученных фильтрацией дистиллерной жидкости с использованием промышленных фильтр-прессов. Твердые отходы, полученные после фильтрации дистиллерной жидкости, имеющие состав, мас. %: карбонат кальция 38,4-40,0, гидрат оксида кальция 29-31, сульфат кальция 6,5-7,0, неактивные и нерастворимые в воде оксиды металлов, а также оксиды тяжелых металлов и двойные, тройные оксиды кальция, магния, алюминия и кремния 22,0-22,5, хлористый кальций 0,10-2,77, хлористый натрий 0,20-1,2, подают в печь обжига. При этом процесс ведут при температуре 900-950°C. Технический результат изобретения заключается в разработке способа переработки твердых отходов содового производства, обеспечивающего получение вторичного сырья для производства соды. 2 з.п. ф-лы, 3 пр.

 

Изобретение относится к способу переработки твердых отходов производства соды, который может найти применение в химической промышленности при решении экологических, технологических и экономических проблем содового производства.

В процессе производства кальцинированной соды образуется большое количество твердых отходов (250-300 кг на 1 тонну кальцинированной соды).

Дистиллерная жидкость (ДЖ) образуется после обработки фильтровой жидкости, содержащей хлористый аммоний, гидратом оксида кальция и сбрасывается в шламонакопители вместе с солями CaCl2, NaCl и твердым остатком (шлам) без предварительной обработки.

Наиболее близким по совокупности признаков является получение вяжущего для белитового тампонажного цемента (см. А.с. СССР №1689321, кл. 3. E21B 33/138. Опубл. 24.10.1991. Бюл. №41) с использованием сырьевых компонентов в смеси: твердого остатка отходов содового производства 73-80%, кремнеземистой добавки 14-24%, хлорида кальция 3-6% и обжигом при температуре 1000-1100°C. Недостатками указанного способа получения вяжущего являются использование продуктов обжига только в одном направлении - получение вяжущего для белитового тампонажного цемента, а также проведение процесса в присутствии высокого содержания (3-6%) хлорида кальция CaCl2 и при высокой температуре.

Задача изобретения - разработка способа переработки твердых отходов (кек) содового производства с получением вторичного сырья для производства соды.

Технический результат при использовании изобретения выражается в фильтрации ДЖ с использованием известных способов, отделении твердого остатка и обжига его с получением продуктов для содового производства.

Вышеназванный результат переработки твердых остатков (шлам) содового производства достигается тем, что твердый остаток, полученный фильтрацией ДЖ с использованием современных промышленных мембранных фильтр-прессов производства немецкой фирмы Andritz, состава, мас. %: карбонат кальция (CaCO3) 38,4-40,0; гидрат оксида кальция (CaO⋅H2O) 29,0-31,0; сульфат кальция (CaSO4) 6,5-7,0; неактивные и нерастворимые в воде оксиды металлов (R2O3), а также оксиды тяжелых металлов и двойные, тройные оксиды кальция, магния, алюминия и кремния (5CaO⋅6SiO2⋅5,5H2O; 7CaO⋅5Al2O3⋅MgO; 3СаО⋅Al2O3⋅CaCO3⋅11H2O) 22,0-22,5; хлористый кальций (CaCl2) 0,10-2,77; хлористый натрий (NaCl) 0,20-1,23, подают в печь обжига (состав приведен в расчете на сухой вес отхода производства). Обжиг твердого остатка ведут при температуре 900-950°C. При обжиге твердого остатка, полученного фильтрацией ДЖ, происходит разложение его с образованием соединений по следующей схеме:

CaCO3→CaO+CO2;

Са(OH)2→CaO+H2O;

CaSO4→CaO+SO2 (частично).

До настоящего времени твердые отходы содового производства не находят применения и накапливаются в шламонакопителях («белые моря»). Последние занимают сотни гектаров земельных угодий и наносят значительный экологический и экономический ущерб. Действующие производства кальцинированной соды постоянно нуждаются в новых площадях для размещения образующихся шламов (отходов содового производства). По прогнозу экспертов ООН уже в первой половине XXI века до 55% потребностей в природном сырье будут удовлетворяться за счет производственных отходов.

До настоящего времени разделение ДЖ на твердую фазу (шлам, кек) и осветленную часть происходило в шламонакопителях (за счет отстоя). Основное технологическое оборудование - современные мембранные фильтр-прессы - уже поставлены крупным производителем отдельных машин и целых систем оборудования немецкой фирмой Andritz.

Преимуществами предложенного изобретения при обжиге твердого остатка (кек) являются:

1) получение оксида кальция (негашеная известь), используемого в процессе выделения аммиака при действии известкового молока на хлористый аммоний;

2) получение углекислого газа в количестве 167 кг CO2 на 1 тонну кека, который возвращается в процесс получения соды;

3) получение дополнительного количества оксида кальция в результате разложения гидроксида кальция при обжиге;

4) неразложившиеся оксиды металлов, включая оксиды тяжелых металлов, могут найти применение в дорожном строительстве и получении вяжущих материалов, применяемых в цементном производстве и т.д.

Способ поясняется следующими примерами:

Пример 1. В печь обжига (барабанная горизонтальная вращающаяся печь) подают отход содового производства (кек) (в пересчете на сухой остаток), полученный фильтрацией ДЖ состава, мас. %: карбонат кальция (CaCO3) 38,4; гидрат оксида кальция (Са(OH)2) 29,0; сульфат кальция (CaSO4) 6,5; неактивные и нерастворимые в воде оксиды металлов (SiO2, CaO, Mg), включая оксиды тяжелых металлов, двойные и тройные оксиды Са, Mg, Al и Si (5CaO⋅6SiO2⋅5,5H2O; 7CaO⋅5Al2O3⋅MgO; 3CaO⋅Al2O3⋅CaCO3⋅11H2O) 22,0; хлористый кальций (CaCl2) 0,1; хлористый натрий (NaCl) 0,2.

Процесс осуществляется непрерывно при температуре 900-920°C в течение 2-3 часов и получают продукты обжига, мас. %: оксид кальция 50,66; углекислый газ 16,89; оксид магния 5,00; сульфат кальция 5,36; оксид кремния 2,42; хлористый натрий 0,11; неактивные оксиды тяжелых металлов, а также неразложившиеся двойные и тройные оксиды Са, Mg, Al и Si 19,50.

Пример 2. В условиях примера 1 в печь обжига подают кек, полученный фильтрацией ДЖ состава, мас. %: карбонат кальция 40,0; гидрат оксида кальция 31,0; сульфат кальция 7,0; оксиды металлов, включая оксиды тяжелых металлов и двойные и тройные соли Са, Mg, Al 22,5; CaCl2 2,27; NaCl 1,23.

Обжиг твердого остатка (кек) ведут при температуре 930-950°C. Получают продукты обжига, мас. %: оксид кальция 53,50; углекислый газ 17,60; оксид магния 5,30; сульфат кальция 5,82; оксид кремния 2,76; хлористый натрий 1,18; оксиды тяжелых металлов и двойные и тройные соли Са, Mg, Al 14,00.

Пример 3. В условиях примера 1 в печь обжига подают кек, полученный фильтрацией ДЖ состава, масс. %: карбонат кальция 39,20; гидрат оксида кальция 30,00; сульфат кальция 6,75; оксиды металлов, включая оксиды тяжелых металлов и двойные и тройные оксиды Са, Mg, Al, Si 21,25; хлорид кальция 1,18; хлорид натрия 0,71.

Обжиг твердого остатка (кек) ведут при температуре 940-950°C. Получают продукты обжига, мас. %: оксид кальция 52,21; углекислый газ 17,24; оксид магния 5,78; сульфат кальция 5,44; оксид кремния 2,59; хлористый натрий 0,68; оксиды тяжелых металлов и двойные и тройные оксиды Са, Mg, Al и Si 16,00.

Нерастворимый в воде осадок после обжига - оксиды тяжелых металлов и двойные и тройные оксиды Са, Mg, Al и Si - могут найти применение в дорожном строительстве, а также в цементном производстве для получения цемента и вяжущих материалов.

1. Способ переработки твердых отходов производства кальцинированной соды аммиачным методом, полученных фильтрацией дистиллерной жидкости с использованием промышленных фильтр-прессов, отличающийся тем, что твердые отходы, полученные после фильтрации дистиллерной жидкости, состава, мас. %: карбонат кальция 38,4-40,0, гидрат оксида кальция 29-31, сульфат кальция 6,5-7,0, неактивные и нерастворимые в воде оксиды металлов, а также оксиды тяжелых металлов и двойные, тройные оксиды кальция, магния, алюминия и кремния 22,0-22,5, хлористый кальций 0,10-2,77, хлористый натрий 0,20-1,2, подают в печь обжига, процесс ведут при температуре 900-950°C.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фильтрацию жидкости осуществляют с применением промышленных мембранных фильтр-прессов.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что обжиг сырьевой смеси проводят в барабанной горизонтальной вращающейся печи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области термической утилизации органосодержащих отходов. Решаемая техническая задача - термическая, экологически безопасная утилизация медицинских и биологических отходов, увеличение сменной производительности установки.

Изобретение относится к устройствам для термической переработки твердых органических отходов, в том числе бытовых, без предварительной сортировки и может быть использовано в народнохозяйственном комплексе для обезвреживания и уничтожения отходов.

Изобретение относится к области переработки углеродсодержащих отходов растительного происхождения и может применяться для генерации электрической и тепловой энергии и получения углеродных сорбентов.

Изобретение относится к области переработки углеродсодержащих отходов растительного происхождения и может применяться для генерации электрической и тепловой энергии и получения углеродных сорбентов.
Изобретение относится к области переработки твердых коммунальных и прочих органических отходов, в частности может быть использовано в коммунально-бытовом хозяйстве при сжигании отходов с гарантированным подавлением вредных веществ, в том числе диоксинов, и утилизацией теплоты сгорания отходов.

Изобретение относится к оборудованию комбинированной термической переработки твердых отходов органического происхождения, включает процессы сжигания, пиролиза и газификации.

Изобретение относится к электроэнергетике на основе возобновляемых источников энергоресурсов и местных видов топлива, в частности биомассы, децентрализованному электроснабжению, а также к переработке и утилизации твердых органических, в том числе бытовых, отходов.

Изобретение относится к электроэнергетике на основе возобновляемых источников энергоресурсов и местных видов топлива, в частности биомассы, децентрализованному электроснабжению, а также к переработке и утилизации твердых органических, в том числе бытовых отходов.

Способ для обезвреживания и утилизации массива бытовых отходов содержит бурение скважин в толще массива и установку в них вертикальных перфорированных отводящих труб, солнечный нагрев и увлажнение массива, размещенного под пирамидальными прозрачными колпаками, атмосферными осадками и питательной водой из канавок между колпаками, анаэробное брожение в толще массива с получением био–газа (метана), вывод его из колпаков и пор массива через вертикальные перфорированные отводящие трубы, соединенные через газопроводы с компрессором, который создает разрежение в полости колпаков и соединенных с ним на всасе газопроводов и сжимает на выходе биогаз, который под давлением поступает в трубное пространство воздушного холодильника, охлаждаемого наружным воздухом за счет естественной тяги, где происходит его охлаждение с конденсацией значительной части водяных паров и тяжелых углеводородов.

Изобретение относится к устройствам для термического обезвреживания опасных отходов, а также отсортированных органических компонентов твердых бытовых отходов, углерод - и углеводородсодержащих отходов, в том числе нефтешламов, отходов предприятий органического синтеза, иловых осадков канализационных очистных сооружений, отходов медицинских и лечебно-профилактических учреждений и прочих горючих, биоразлагаемых отходов.

Изобретение может быть использовано в производстве строительных материалов на известковой или цементной основе, асфальта. Способ восстановления шестивалентного хрома в оксидных твердых материалах включает смешивание оксидного твердого материала, содержащего Cr(VI), с углеродсодержащим соединением.

Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для подготовки продуктов гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм для последующего применения. Для осуществления способа продукты гидросмыва свиноводческих комплексов и ферм обрабатывают обожженным дефекатом с дозой 50-200 мг/дм3, при этом значение pH колеблется в диапазоне 7,5-8,5.

Изобретение относится к области защиты окружающей среды. Согласно способу рекуперации щелочи и алюминия во время обработки получаемого в процессе Байера красного шлама с применением технологии известкования и карбонизации после смешивания получаемого в процессе Байера красного шлама с алюминатом кальция или известью и алюминатом кальция проводят преобразование с известкованием и обесщелачиванием в высококонцентрированном растворе щелочи.

Изобретение относится к системам предотвращения протечки фильтрата в полигонах твердых бытовых отходов, способным продлить время до разрушения фильтратом стенок полигона и способам изготовления таких систем.
Изобретение относится к области химической технологии и предназначено для утилизации отходов производства, содержащих фторсиликаты: тетрафторид кремния, кремнефтористую кислоту, гексафторсиликат натрия.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано в технологии изделий стеновой керамики, в частности декоративных керамических кирпича и камней.

Изобретение относится к устройствам сепарации пластикового лома, который представляет собой полимерные отходы разной фактуры, имеющие различную плотность и аэродинамические характеристики, и может быть использовано для сепарации измельченных отходов, образующихся при переработке ПЭТ бутылки.

Изобретение относится к устройствам для переработки отходов и может быть использовано при утилизации нефтешламов для получения альтернативного вида топлива. Устройство для утилизации нефтешламов содержит топку с газовой горелкой, которая выполнена с возможностью установки в ней и подключения к технологическим магистралям и съема, приемный бункер для загружаемых в него нефтешламов для проведения термолиза с образованием парогазовой смеси и твердого углеродистого остатка.

Изобретение относится к области утилизации органических отходов, в частности осадков городских сточных вод, с получением продуктового газа и дальнейшего его сжигания для получения тепла, а также с получением гранулированного шлака и его использования в качестве строительного материала.

Способ обезвреживания и утилизации нефтесодержащего шлама включает смешивание негашеной извести с нефтесодержащим шламом и поверхностно-активным веществом, затем осуществляют гашение извести путем добавления воды в количестве, необходимом для полного гашения извести, после гашения извести добавляют обезвреживающие сорбенты, после чего осуществляют итоговое перемешивание, при этом в качестве ПАВ используют ПАВ, придающее гидрофобность, а в качестве обезвреживающих сорбентов используют отработанный силикагель, который является отходом от установок осушки природного газа, и отработанный цеолит, который является отходом от установок сероочистки газов.

Изобретение относится к области переработки твердых бытовых и промышленных отходов ТБПО. Техническим результатом является повышение производительности процесса переработки, коэффициента полезного действия при одновременной экологической безопасности за счет исключения образования диоксинов. Технический результат достигается тем, что система переработки ТБПО включает технологически связанные между собой: противоточный реактор шахтного типа 1, в который через блоки подготовки 2, загрузки 3 и загрузочные шлюзы 4 и 5 поступают ТБПО; высокотемпературный нагреватель 6, из которого через подводящую фурму с кольцевым газоходом 7 подают противотоком в реактор водяной пар, нагретый до температуры не менее 1700°C. Летники 8 и 9 для выпуска расплавов минералов и металлов соответственно. Два выпускных кольцевых газоотвода: первый, 10 - для отвода сырого синтез-газа, второй, 11 - для отвода сырого пирогаза. Сырой синтез-газ последовательно направляют через фильтр удаления твердых частиц 12 в утилизатор тепла 13, в блок осушки 14, разделитель газов 15, после чего очищенный и осушенный синтез-газ поступает в ресивер 16. Сырой пирогаз направляют в блок очистки 17 для удаления твердых частиц, жировых и смоляных загрязнений, а также хлор-, фтор- и серусодержащих примесей, после чего очищенный пирогаз поступает в блок осушки 18, затем в емкость 19. Твердые частицы из фильтров, жировые и смоляные загрязнения возвращают в реактор через узел загрузки 27. Смеситель 20, в который поступают очищенные и осушенные синтез-газ и пирогаз для получения нормализованной горючей смеси, которую накапливают в газгольдере 21. Газотурбинная электрогенерирующая установка 22 для энергообеспечения заявленной системы. Парогенератор 23 для запитки высокотемпературного нагревателя 6 водяным паром с температурой до 500°C; блок водоподготовки 24 для парогенератора, получающий подпитку от внешнего источника и использующий воду из блока очистки оборотной воды 25; утилизатор низкопотенциального тепла 26 для обеспечения коммунальных потребностей, использующий тепло продуктов сгорания из высокотемпературного нагревателя 6 и газотурбинной электрогенерирующей установки 22. Для оптимизации процесса горения в камерах сгорания в качестве окислителя используют отсепарированный от азота воздух с повышенным содержанием кислорода. Отработанные газы из высокотемпературного нагревателя 6 и газотурбинной электрогенерирующей установки 22 после утилизации тепла и диоксид углерода из разделителя газов 15 направляют в теплицу для увеличения содержания диоксида углерода в воздухе для повышения фотосинтетической деятельности растений в промышленных теплицах; низкопотенциальное тепло из утилизатора 26 направляют для отопления тепличного здания, обогрева грунта или гидропонных систем. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу переработки твердых отходов производства соды и может найти применение в химической промышленности при решении экологических, технологических и экономических проблем. Способ переработки твердых отходов производства кальцинированной соды аммиачным методом осуществляется для отходов, полученных фильтрацией дистиллерной жидкости с использованием промышленных фильтр-прессов. Твердые отходы, полученные после фильтрации дистиллерной жидкости, имеющие состав, мас. : карбонат кальция 38,4-40,0, гидрат оксида кальция 29-31, сульфат кальция 6,5-7,0, неактивные и нерастворимые в воде оксиды металлов, а также оксиды тяжелых металлов и двойные, тройные оксиды кальция, магния, алюминия и кремния 22,0-22,5, хлористый кальций 0,10-2,77, хлористый натрий 0,20-1,2, подают в печь обжига. При этом процесс ведут при температуре 900-950°C. Технический результат изобретения заключается в разработке способа переработки твердых отходов содового производства, обеспечивающего получение вторичного сырья для производства соды. 2 з.п. ф-лы, 3 пр.

Наверх