本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)中固廢處置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種廢鹽資源化工藝及其專用裝置，具體涉及一種采取高溫熔融法去除廢鹽中的有機物達到廢鹽凈化的方法及裝置，應(yīng)用于精細化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢鹽的資源化。

背景技術(shù)：

廢鹽主要來源于農(nóng)藥、制藥、印染等精細化工領(lǐng)域，2015年，全國化工行業(yè)廢鹽產(chǎn)生量約300萬噸。精細化工酸堿中和、鹽析和固色等生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的高含鹽廢水濃縮，會產(chǎn)生含氯化鈉、硫酸鈉、亞硫酸鈉、硝酸鈉、氯化鉀、硫酸鉀、氯化鈣、氯化鎂等一種或多種鹽及有機物的混合物，具有種類繁多、成分復(fù)雜、有毒有害物質(zhì)含量高。這種含有大量有毒有害有機物的廢鹽一般定性為危險固體廢棄物。

廢鹽主要處理處置方法為安全填埋、無害化和資源化。安全填埋由于占用大量土地資源、對穩(wěn)定化和防滲層造成腐蝕等影響，目前大多數(shù)危廢填埋場拒絕委托。無害化和資源化主要有洗鹽法、高級氧化法、制純堿法和熱解法。洗鹽法：采用飽和鹽水洗滌廢鹽，將廢鹽中的有機物物質(zhì)溶解于洗滌液中，適用于廢鹽中有機物成分單一、且易溶于水，但產(chǎn)生的高鹽廢水難以處理，得到的凈鹽難以滿足資源化要求。高級氧化法：在飽和鹽水洗滌的基礎(chǔ)上，添加如次氯酸鈉、雙氧水、臭氧等強氧化劑，將有機污染物進行氧化而得到副產(chǎn)品凈鹽，但由于有機污染物的性質(zhì)不同氧化效果差別比較大，該法適用范圍小，且消耗的氧化劑量大。萃取法：通過萃取劑將廢鹽中的有機染物萃取到萃取劑中，降低廢鹽中有機物含量從而得到凈鹽，萃取劑中有機物可以通過反萃取或蒸（精）餾回收利用，但得到的凈鹽還含有一定含量的有機物，該法適用于回收廢鹽中高附加值的有機物。制純堿法：將廢鹽制成飽和鹽水溶液，通入氨氣、二氧化碳氣或直接加入固體碳銨，結(jié)晶析出固體碳酸氫鈉，高溫分解制得純堿。含氯化銨母液冷凍結(jié)晶析出氯化銨后循環(huán)至制堿工序。該法反應(yīng)收率不高，剩余的有機雜質(zhì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。熱解法：將廢鹽在回轉(zhuǎn)式加熱爐、多層圓盤裂解爐等設(shè)備中用熱空氣直接或間接加熱600~800℃，在缺氧條件下，廢鹽中有機物碳化、裂解或揮發(fā)，達到凈化廢鹽的目的。該法由于加熱溫度控制在廢鹽熔融點以下，且廢鹽與熱風(fēng)接觸時間有限，導(dǎo)致夾雜在廢鹽晶體間沸點高的有機物難以全部熱解或者揮發(fā)出來，對于廢鹽晶體內(nèi)包裹的有機物去除效果就更差，得到的凈鹽殘留有機組分含量難于控制；另外該法是在缺氧條件下，廢鹽中有機物一部分碳化留在凈化后的鹽中，大部分是通過熱解揮發(fā)進入熱風(fēng)中，不能實現(xiàn)有機物的完全礦化，得到的凈鹽呈現(xiàn)灰或黑色，難以達到資源化利用標準，需要溶解、混凝、過濾等進一步凈化處理。該法實質(zhì)是將固態(tài)污染物轉(zhuǎn)移成為氣態(tài)污染物的過程，同時還會產(chǎn)生高含鹽廢水。另外該法在操作過程中由于溫度控制不好，設(shè)備局部地方廢鹽會發(fā)生表面軟化，造成設(shè)備粘結(jié)難以連續(xù)穩(wěn)定運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種廢鹽資源化工藝，以期實現(xiàn)廢鹽徹底凈化滿足綜合利用要求的同時，實現(xiàn)有機廢氣熱破壞處理，減少綜合利用過程中廢水、廢氣等二次污染物排放。本發(fā)明的另一目的是提供一種上述廢鹽資源化工藝的專用裝置。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種廢鹽資源化工藝：廢鹽由料倉通過膠帶送料機送到熔鹽爐爐頂布料器，從爐頂均勻撒入爐內(nèi)，從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口送入天然氣和空氣，天然氣燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠跔t內(nèi)上升過程中實現(xiàn)廢鹽干燥、預(yù)熱和廢鹽中的有機物燃燒焚毀，爐底收集的熔融鹽從熔融鹽出口流出，爐底流出的熔融凈鹽經(jīng)過爐外過濾和布料器，將熔融鹽散布到由調(diào)速電機拖動的不銹鋼帶上，由于鋼帶背面冷卻水的強制冷卻作用，散布到鋼帶上的熔融鹽被迅速冷卻、凝固成形，凈鹽成形的形狀為近似半球狀，通過調(diào)整鋼帶單面孔徑，制成不同粒徑的近似半球狀的凈鹽顆粒，收集后包裝；熔鹽爐爐頂出來的含少部分有機物廢氣過濾、堿洗后進入蓄熱式熱氧化爐進一步熱破壞，經(jīng)過熱破壞的有機廢氣經(jīng)過堿洗凈化后排入大氣。

所述的廢鹽資源化工藝：熔融鹽進入冷卻造粒機前先過濾去除熔鹽中炭灰和其他雜質(zhì)，然后通過熔融鹽布料器均勻散布到速電機拖動的不銹鋼帶上。

所述的廢鹽資源化工藝：熔鹽爐尾氣進入rto爐之前先通過過濾，除去尾氣帶出少部分鹽粒，然后再堿洗，除去尾氣中酸性氣體，同時進一步除去鹽粒。

所述的廢鹽資源化工藝，其特征在于：熔鹽爐產(chǎn)生的熱量通過冷卻水換熱副產(chǎn)蒸汽回收利用。

所述的廢鹽資源化工藝的專用裝置，包括廢鹽供料系統(tǒng)、廢鹽熔融系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)和凈鹽冷卻造粒系統(tǒng)；所述的廢鹽供料系統(tǒng)包括廢鹽料倉、膠帶送料機，膠帶送料機設(shè)在廢鹽料倉和布料器之間；所述的廢鹽熔融系統(tǒng)包括布料器、熔鹽爐、空氣和天然氣入口，布料器位于熔鹽爐頂部，空氣和天然氣入口位于熔鹽爐下部；所述的尾氣處理系統(tǒng)包括依次串聯(lián)的氣體過濾器、堿洗塔、阻火器、rto爐、堿洗塔和凈化氣煙囪；所述的凈鹽冷卻造粒系統(tǒng)包括熔鹽過濾器、帶式冷卻造粒機、凈鹽料倉，帶式冷卻造粒機設(shè)在熔鹽過濾器與凈鹽料倉之間，熔鹽過濾器與熔鹽爐相連；

所述熔鹽爐為廢鹽干燥、預(yù)熱和熔融一體化爐；熔鹽爐是橫斷面為圓形的豎爐，用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯，耐火磚內(nèi)設(shè)冷卻水換熱設(shè)施，爐子下部沿爐周布設(shè)天然氣和空氣送入口，爐底設(shè)有熔融鹽自流出口；爐體按處理廢鹽功能和溫度分布不同，至上而下分為干燥、預(yù)熱段、廢鹽熔融段、熔融鹽滴落段、熔融鹽收集段，廢鹽在爐內(nèi)停留時間5-12s。

爐體的干燥、預(yù)熱段溫度為150~800℃、廢鹽熔融段溫度為800~1000℃，熔融鹽滴落段溫度為1000~1100℃，熔融鹽收集段溫度為900~1000℃。

所述廢鹽布料器位于熔鹽爐頂部，采用無料鐘爐頂布料方式，根據(jù)需要分為串罐和并罐無料鐘爐頂結(jié)構(gòu)，包括受料罐、排料閥、料流調(diào)節(jié)閥、中心喉管、布料器、旋轉(zhuǎn)溜槽。

所述熔融鹽冷卻造粒機包括調(diào)速電機、單面鉆孔鋼帶、鋼帶背面冷卻水噴灑裝置。

本發(fā)明的送料和布料操作單元：料倉廢鹽通過膠帶運至無料鐘爐頂布料器的受料斗，通過排料閥門進入稱量料罐，通過料量調(diào)節(jié)，廢鹽由稱量料罐沿布料器的下料中心管進入旋轉(zhuǎn)的溜槽，廢鹽隨著溜槽的旋轉(zhuǎn)，從熔鹽爐頂均勻的撒入爐內(nèi)。該布料器具有布料固體廢鹽均勻，且由于其特有密封性設(shè)計，可以防止熔鹽爐爐氣外泄，減少了氣流輸送需要先干燥、碾磨、篩分等設(shè)備單元以及干燥、碾磨、篩分過程中廢鹽含有的有機物的揮發(fā)和碾磨篩分粉塵帶來的二次環(huán)境污染問題。

本發(fā)明的廢鹽干燥、預(yù)熱和熔化一體化熔鹽爐：主要包括爐體、爐襯、送風(fēng)（天然氣和空氣）管、冷卻系統(tǒng)等。熔鹽爐采用立式爐，爐體按處理廢鹽功能和溫度分布不同，從爐頂?shù)綘t底依次分為：廢鹽干燥、預(yù)熱段（150~800℃）、廢鹽熔融段（800~1000℃）、熔融鹽滴落段（1000~1100℃）、熔融鹽收集段（900~1000℃）。廢鹽從爐頂均勻撒入熔鹽爐，爐低天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量與廢鹽逆流接觸，實現(xiàn)廢鹽中水分的汽化干燥、廢鹽的預(yù)熱及熔融，廢鹽在爐內(nèi)停留時間5-12s，由于廢鹽被加熱至熔融態(tài)且停留時間較長，廢鹽晶體間和晶體內(nèi)的有機雜質(zhì)充分礦化，廢鹽得到徹底凈化。爐體溫度控制和熱量的移出采用水冷卻方式，為了防爐體侵蝕和破壞，采用不同的耐火材料內(nèi)襯。

本發(fā)明的熔融鹽冷卻和造粒：是指爐底流出的熔融凈鹽經(jīng)過爐外過濾和布料器，將熔融鹽散布到由調(diào)速電機拖動的不銹鋼帶上，鋼帶可根據(jù)需要單面鉆有不同孔徑的鉆孔，由于鋼帶背面冷卻水的強制冷卻作用，散布到鋼帶上的熔融鹽被迅速冷卻、凝固成形，凈鹽成形的形狀為近似半球狀，通過調(diào)整孔徑，可制成不同粒徑的近似半球狀的凈鹽顆粒，收集后包裝。

本發(fā)明的有機廢氣熱破壞和凈化：廢鹽在一體化熔鹽爐下降過程中，干燥、預(yù)熱低溫段段會有少量的有機廢氣未完全燃燒而熱解出來，這部分有機廢氣進入蓄熱式熱氧化爐（rto爐）在720-850℃溫度下進一步破壞，燃燒生成的廢氣含有的酸性物質(zhì)經(jīng)過堿洗后達標排放。

有益效果：與現(xiàn)有方法比較，本發(fā)明的顯著優(yōu)點包括：

1）本發(fā)明采取高溫熔融法不僅可以完全礦化廢鹽晶體間夾帶的有機雜質(zhì)，由于廢鹽加熱到熔融狀態(tài)，廢鹽晶體內(nèi)的有機雜質(zhì)也得以充分礦化，得到的凈鹽純度高、有機雜質(zhì)微量，不需要再次提純，可以直接資源化利用；

2）本發(fā)明采用立式的熔鹽爐，廢鹽干燥、預(yù)熱、熔融在熔鹽爐內(nèi)下降過程中實現(xiàn)，不需要另外的廢鹽干燥、預(yù)熱設(shè)施，避免因廢鹽干燥、預(yù)熱過程產(chǎn)生的有機廢氣收集問題；另外因為是立式爐，克服了回轉(zhuǎn)式加熱爐、多層圓盤裂解爐等設(shè)備中廢鹽局部熔融導(dǎo)致設(shè)備粘結(jié)問題；

3）本發(fā)明廢鹽采用無料鐘頂布料器，加料均勻，減少了廢鹽因氣流輸送方式所需的干燥、碾磨過程以及其過程的有機廢氣產(chǎn)生和收集環(huán)節(jié)；

4）由于廢鹽熔融冷卻后容易結(jié)塊，本發(fā)明熔融鹽可實現(xiàn)連續(xù)冷卻、造粒，且根據(jù)需要可制成不同粒徑凈鹽顆粒；

5）本發(fā)明采用蓄熱式熱氧化爐（rto爐）處理熔鹽過程中產(chǎn)生的少部分未燃燒完全的有機廢氣，避免廢鹽處理過程中廢氣的二次污染問題。

附圖說明

圖1是廢鹽資源化工藝的專用裝置的示意圖。

具體實施方式

下面通過具體的實施實例對本發(fā)明進一步說明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通方法人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干變型和改進，這些也視為屬于本發(fā)明的保護范圍。

廢鹽資源化工藝的專用裝置，如圖1所示，主要結(jié)構(gòu)部件包括凈鹽料倉1、帶式冷卻造粒機2、熔鹽過濾器3、空氣和天然氣入口4、熔鹽爐5、廢鹽料倉6、膠帶送料機7、布料器8、氣體過濾器9、堿洗塔10、阻火器11、切換閥12、rto爐13、堿洗塔14和凈化氣煙囪15，分為廢鹽供料系統(tǒng)、廢鹽熔融系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)、熔鹽冷卻造粒系統(tǒng)。

其中，廢鹽供料系統(tǒng)包括廢鹽料倉6、膠帶送料機7，膠帶送料機7設(shè)在廢鹽料倉6和布料器8之間；廢鹽熔融系統(tǒng)包括布料器8、熔鹽爐5、空氣和天然氣入口4，布料器8設(shè)在熔鹽爐5頂部并與熔鹽爐5連通，空氣和天然氣入口4設(shè)在熔鹽爐5下部熔融鹽出口上部與熔鹽爐5連通；尾氣處理系統(tǒng)包括氣體過濾器9、堿洗塔10、阻火器11、切換閥12、rto爐13、堿洗塔14和凈化氣煙囪15，氣體過濾器9與熔鹽爐5氣體出口連通，氣體過濾器9、堿洗塔10、阻火器11、rto爐13、堿洗塔14、凈化氣煙囪15依次串聯(lián)連通，在阻火器11與rto爐13、rto爐13與堿洗塔14的連通管路上均設(shè)有切換閥12；凈鹽冷卻造粒系統(tǒng)包括熔鹽過濾器3、帶式冷卻造粒機2、凈鹽料倉1，熔鹽過濾器3與熔鹽爐5熔鹽出口連通，熔鹽過濾器3、帶式冷卻造粒機2、凈鹽料倉1依次串聯(lián)連通。

在廢鹽熔融系統(tǒng)上還需額外配設(shè)空氣和天然氣送風(fēng)系統(tǒng)、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，用于通風(fēng)和降溫。送風(fēng)系統(tǒng)是指天然氣和助燃氣體空氣，廢鹽熔融所需的熱量采用清潔能源天然氣燃燒產(chǎn)生，空氣采用風(fēng)機輸送、天然氣采用管道輸送，空氣管和天然氣管沿一體化熔鹽爐的熔融鹽滴落段均勻布置。循環(huán)水冷卻系統(tǒng)：由于熔鹽爐爐內(nèi)溫度比較高，為了降低內(nèi)襯溫度，保護爐內(nèi)襯，延長使用壽命，采用水冷卻系統(tǒng)移走內(nèi)襯多余熱量。

在該專用裝置中，熔鹽爐5是橫斷面為圓形的豎爐，用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯，耐火磚內(nèi)設(shè)換熱設(shè)施。爐體至上而下分為干燥、預(yù)熱段（150~800℃）、廢鹽熔融段（800~1000℃）、熔融鹽滴落段（1000~1100℃）、熔融鹽收集段（900~1000℃）。廢鹽通過布料器8從爐頂均勻撒入爐內(nèi)，從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口送入天然氣和空氣，天然氣燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠跔t內(nèi)上升過程中實現(xiàn)廢鹽干燥、預(yù)熱和廢鹽中的有機物燃燒焚毀，爐底收集的熔融鹽從熔融鹽出口流出進入凈鹽冷卻造粒系統(tǒng)。產(chǎn)生的燃燒尾氣以及干燥、預(yù)熱段產(chǎn)生的少部分有機廢氣從爐頂排氣口排出進入尾氣處理系統(tǒng)。內(nèi)襯以及爐內(nèi)溫度采用爐內(nèi)換熱設(shè)施及爐外循環(huán)冷卻水系統(tǒng)控制內(nèi)襯及爐內(nèi)溫度。

在該專用裝置中，布料器8采用無料鐘爐頂布料方式，根據(jù)需要分為串罐和并罐無料鐘爐頂結(jié)構(gòu)，主要包括依次串聯(lián)連接的受料罐、排料閥、料流調(diào)節(jié)閥、中心喉管、布料器、旋轉(zhuǎn)溜槽，其特點是對于固體料，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)溜槽傾角可實行多種均勻布料方式。廢鹽料倉6中的廢鹽經(jīng)過膠帶送料機7輸送到布料器8中的受料罐，通過布料器均勻加入熔鹽爐8。

在凈鹽冷卻造粒系統(tǒng)中，熔鹽爐5出來的熔融鹽流進熔鹽過濾器3，去除熔鹽中炭灰和其他雜質(zhì)，通過帶式冷卻造粒機2自帶的布料器，均勻的流經(jīng)帶有單面鉆孔的不銹鋼帶上，調(diào)節(jié)鋼帶背面冷卻水流量和鉆孔大小，實現(xiàn)熔鹽的快速冷卻，按需要生成不同粒徑的凈鹽進入凈鹽料倉1，包裝后作為產(chǎn)品資源化利用。

在尾氣處理系統(tǒng)中，熔鹽爐5出來的熔鹽尾氣可能還含有少部分未燃燒完全的有機廢氣以及燃燒過程中生成的酸性氣體，尾氣可能還帶出少部分鹽粒，尾氣首先經(jīng)過氣體過濾器9，去除鹽粒，為進一步去除鹽粒以及酸性氣體腐蝕后續(xù)設(shè)備，尾氣進入堿洗塔10后，經(jīng)過阻火器11進入蓄熱式熱氧化爐（rto爐）13去除尾氣中少部分有機廢氣。rto爐為2室以上，內(nèi)設(shè)陶瓷體進行蓄熱和換熱，配置阻火器11和堿洗塔10作為安全保障措施，進氣方向調(diào)節(jié)為切換閥12。采用天然氣為輔助燃料，操作溫度為720-850℃，有機物焚毀效率大于95%。rto爐出口尾氣進一步采用堿洗塔14去除其燃燒過程產(chǎn)生的酸性氣體，通過堿洗塔14自帶的除霧器除霧后經(jīng)過引風(fēng)機通過凈化氣煙囪15排入大氣。

以下實施例均基于上述工藝裝置進行。

實施例1

某農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的廢鹽成分為nacl97%、水1.74%、苯甲酸0.23%、3,4-二氯-5-羧酸鈉異噻唑0.12%、對甲基苯磺酸0.21%、氨解物0.35%、甲苯0.35%。設(shè)備和工藝主要操作技術(shù)參數(shù)為：熔鹽爐控制溫度分別為：干燥、預(yù)熱段200℃、熔融段850℃、熔融鹽滴落段1000℃、熔融鹽收集段900℃、廢鹽在爐內(nèi)停留時間為8s；熔鹽爐尾氣出口氣溫為200℃，rto爐進氣溫度為50℃，有機廢氣焚毀室溫度為800℃，出rto爐尾氣溫度100℃，通過堿洗塔后煙囪尾氣排放溫度為40℃。通過熔鹽爐凈化后凈鹽nacl含量100%，toc（總有機碳）未檢出，可以滿足離子膜燒堿用nacl質(zhì)量要求，尾氣排放滿足《大氣污染物綜合排放標準》表2中二級標準要求限值和《危險廢物焚燒污染控制標準》（gb18484-2001）表3中污染物排放限值要求。

實施例2

某顏料生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生的廢鹽成分為硫酸鈉94.86%、1,4-二氨基蒽醌1.74%、1,4-二羥基蒽醌1.21%、有機其他雜質(zhì)2.19%。設(shè)備和工藝主要操作技術(shù)參數(shù)為：熔鹽爐控制溫度分別為：干燥、預(yù)熱段250℃、熔融段900℃、熔融鹽滴落段1050℃、熔融鹽收集段920℃、廢鹽在爐內(nèi)停留時間為10s；熔鹽爐尾氣出口氣溫為200℃，rto爐進氣溫度為50℃，有機廢氣焚毀室溫度為800℃，出rto爐尾氣溫度100℃，通過堿洗塔后煙囪尾氣排放溫度為40℃。通過熔鹽爐凈化后凈鹽硫酸鈉含量100%，toc（總有機碳）未檢出，可以滿足工業(yè)無水硫酸鈉（gb/t6009-2014）質(zhì)量要求，尾氣排放滿足《大氣污染物綜合排放標準》表2中二級標準要求限值和《危險廢物焚燒污染控制標準》（gb18484-2001）表3中污染物排放限值要求。