橡胶硫化促进剂生产废水蒸发结晶盐渣的精制处理工艺研究

盛晨军，杨茜，王瑞，于婷，李崇，张浩

（天津一化化工有限公司，天津300287）

橡胶硫化促进剂生产废水蒸发结晶盐渣的精制处理工艺研究

盛晨军，杨茜，王瑞，于婷，李崇，张浩

（天津一化化工有限公司，天津300287）

橡胶促进剂高含盐废水大都采用蒸发工艺处理，本文研究了蒸发结晶的氯化钠循环利用技术，采用650℃高温焙烧后再溶解精制重结晶的技术处理蒸发结晶的氯化钠盐渣，得到的成品氯化钠质量优于工业盐的技术标准。

促进剂废水；蒸发；氯化钠；盐渣；高温焙烧

橡胶硫化促进剂是橡胶工业必不可少的基础原料，促进剂行业作为我国橡胶工业重要的促成部分，随着橡胶工业的蓬勃发展，促进剂行业也随橡胶工业迅速扩张，由于促进剂生产过程中产生大量的难降解含盐废水，随之带来的环境问题也日益凸显。废水处理问题已成为制约橡胶促进剂行业持续发展的重大难题[1]。

橡胶促进剂的含盐废水由于盐分高，污染物难以降解，目前尚无有效的处理工艺能够去除水中的有机污染物，随着环保政策的变化，各地也相继将水中盐分作为限排的指标。目前，促进剂行业内普遍采用蒸发工艺处理此类含盐废水，蒸发的凝水含有一些小分子的挥发物可生化降解，蒸发残余的盐渣当做固废处理。

蒸发工艺处理废水消耗大量的蒸汽或电能，运行成本较高，残余盐渣的当做固废处理更进一步增大促进剂产品成本负担。若能够将该部分盐渣资源化在利用，既可以消除昂贵的固废处理费用，还有可能为企业增加一个副产品，实现一定的经济效益。

本文对蒸发结晶的盐渣的精制再利用进行了研究。

1 试验部分

1.1 仪器

马弗炉、烧瓶、电炉、X射线元素荧光分析仪、滴定管。

1.2 试剂

盐渣（促进剂DZ废水蒸发三效蒸发结晶产物）、碳酸钠、氢氧化钙、硝酸银、EDTA、基准氧化锌、钙羧酸指示剂、铬黑指示剂。

1.3 试验方法

盐渣经过干燥后，加入到马弗炉中，设定好温度，焙烧4h，待冷却后取出，加少量水溶解成接近饱和的浓度的浓盐水，过滤除去不溶性的杂质，再加入氢氧化钙和碳酸钠对盐水进行初步的精制，然后用离子交换树脂进一步除去盐水中的杂质离子，最后再次将氯化钠结晶出来，测定氯化钠的纯度及其中的钙、镁离子、硫酸根离子的含量。

2 结果与分析

2.1 焙烧温度的优化

考虑到氯化钠的熔点在801℃，盐渣焙烧在800℃以下的温度范围内选择优化[2]。每次取500g经过干燥的盐渣在不同温度下焙烧，然后检测剩余的盐量。并取样进行元素分析，考察残余C含量。数据如表1。

表1 盐渣煅烧数据表

可以看到在煅烧温度从450℃逐渐升高，盐渣减重越来越大，有机物的去除效果越来越好，温度高于600℃以后，盐渣重量基本保持不变，并且元素分析同样显示，能够烧掉有机物基本上被烧掉，焙烧后的盐渣颜色越来越浅，最后变为浅灰色。因此确定了最佳的焙烧温度为650℃。

2.2 盐渣的精制

由于工艺用水带来钙、镁及废水中的有机污染物，在蒸发时被浓缩，都留在盐渣中，有机污染物中含有硫，经过煅烧形成硫酸盐，要达到合格的副产品氯化钠需要对盐渣中的杂质离子进行处理。

经过650℃煅烧后的盐渣采用以下工艺进行精制处理，加入适量的Ca(OH)2和过量的Na2CO3，通过过滤去除其中钙、镁和SO42-等离子后，再经过离子交换树脂进一步去除杂质离子，然后蒸发结晶得到干净的氯化钠产品（如图1）。

图1 盐渣精制工艺流程

加入Ca(OH)2和Na2CO3主要原理如下：

经过沉淀后在调节pH，溶液还有微量的Ca2+，等离子，在采用离子交换树脂将阳离子交换为H+，阴离子交换为OH-离子，使得盐溶液得到净化。净化后的盐溶液蒸发结晶得到晶体完整的氯化钠。

按照工业盐的标准检测氯化钠的各项指标数据见表2。

表2

经过精制后的盐的各项指标均优于工业盐的标准。

3 结论

（1）通过试验确定盐渣焙烧温度为650℃，能够将盐渣中的有机物烧净。

（2）焙烧后盐渣采用精制剂与离子交换组合的精制工艺。

（3）精制后形成的副产氯化钠质量优于工业盐的指标。

［1］肖军.我国橡胶助剂三废治理评述[J],化学工业,2011,29:38-46.

［2］傅立德,王厦.CN 104310434A，一种用于处理废盐的装置和工艺(P),2014.

10.3969/j.issn.1008-1267.2016.06.012

X783.3

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1008-1267（2016）06-0028-02

2016-03-10