一种制碱废液化灰方法 技术领域
本发明涉及一种化灰的方法，特别是制碱废液化灰的方法。
背景技术
氨碱法制造纯碱过程中，每生产1吨纯碱大约要排放10m3左右的废液，废液中主要成分为NaCl和CaCl2，浓度分别为50-70g/l和95-115g/l，PH值为10-11。年产70万吨的氨碱法纯碱厂每年要排放700万m3的碱性废液，为了环境治理要花费大量人力财力，同时大量物料被浪费。为了减少废液排放量，回收废液中的NaCl和CaCl2，曾做过各种试验研究，废液化灰则是其中的一种。
所述化灰，即用一定量的水加入到生石灰CaO中进行消化反应生成熟石灰Ca(OH)2，继而制成石灰乳的过程，在氨碱法纯碱厂中此过程称作化灰。在氨碱法纯碱厂中石灰乳被加入制碱母液中用来分解NH4Cl，并用蒸汽加热蒸馏母液回收被分解出来的NH3，释放NH3后的母液叫做制碱废液。灰乳带进母液中的水分没有被利用，反将废液冲稀，增加废液排放量。
所述制碱废液化灰，即用制碱废液部分代替淡水进行化灰。这样使制碱废液当量体积减少，同时将制碱废液浓缩，为制碱废液的处理、综合利用以及降低产品成本提供了有效途径。
然而以往的制碱废液化灰是将制碱废液和淡水混合后送去化灰的，这样所得的灰乳ACaO(ACaO中的A是active的缩写，CaO是氧化钙的的分子式，ACaO表示有效氧化钙，下同)与淡水化灰相比浓度低，沙子多，易分层，灰乳ACaO仅能达到180-200g/l，因不能满足生产需要而失败。
这是由于制碱废液与淡水的主要区别是其中含有大量的NaCl和CaCl2，经用淡水及不同浓度NaCl溶液和不同浓度CaCl2溶液进行化灰对比试验后得出结论，不同NaCl溶液化灰时，对灰乳ACaO浓度影响很小，而不同浓度CaCl2溶液化灰时，对灰乳ACaO浓度影响则比较明显，而且浓度越大，影响越大，灰乳ACaO浓度越小。因此以往废液化灰失败地原因是由于废液中所含高浓度CaCl2对化灰的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制碱废液化灰的方法，即可以避免CaCl2对化灰的影响，又可以利用制碱废液。该方法由以下步骤组成：先用消化水灰比为0.3-1.5或大于2.3的淡水将生石灰消化，再用制碱废液或制碱废液与淡水的混合液将消化产物稀释并制成石灰乳。生石灰消化化学反应式为
所述消化水灰比为消化用淡水量与生石灰量之重量比。
所述的淡水可以是井水、自来水、河水中的一种。
本发明指出，随消化水灰比的增加，消化产物熟石灰Ca(OH)2含水分也逐渐增加，熟石灰也将分别呈粉体状、团块状、膏状、粘稠浆状和流体状，消化水灰比较小时，如0.3-1.5时，消化产物为固态，流动性较好，消化水灰比较大时，如大于2.3时，消化产物呈浆状，流动性也较好，消化水灰比在1.6-2.2时，消化产物易成球、结团或为粘稠膏状，流动性差，在消化和制乳同时连续进行时，应尽量避开。
为制得ACaO浓度高的优质灰乳，本发明给出如下工艺参数：
总水灰比(重量比) 2.5-4.0，太小，灰乳粘度过大；太大，灰乳浓度被冲淡，以2.8-3.5更好。
消化水灰比(重量比) 0.3-1.5或大于2.3，太小，消化不完全；太大，废液掺入量太少，在1.6-2.2时，消化产物流动性差，以0.5-1.0更好。
消化水温 50-70℃
消化时间 2-7min
制乳水温 50-95℃太低，将降低灰乳温度；太高，不容易达到，以80-90℃更好。
制乳时间 5-10min
废液用量(占总用水体积) 15-85％过低，废液用量太少；过高，使消化水灰比降低，消化不完全。
淡水用量(占总用水体积) 15-85％
所述总水灰比为生石灰消化和制乳所用总水量与生石灰量之重量比。
利用本发明的废液化灰方法，废液掺入量为15-85％，最大掺入量85％时仍可制得浓度高的优质灰乳，沙子少，流动性好，灰乳ACaO可达225-280g/l，大大高于以往制碱废液化灰的浓度，而且高于淡水化灰的浓度。采用本发明的废液化灰方法不但制碱废液掺入量大，而且灰乳ACaO浓度高。实现了制碱废液的部分循环，使废液得到浓缩，这将使为了环境治理而将废液进行澄清、压滤和输送设备的投资及运行费用降低，使利用废液蒸发脱水生产的再制盐和氯化钙两种产品蒸汽消耗量减少，同时节约化灰用淡水，这对于氨碱法纯碱厂特别是大规模的氨碱厂将具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施例
实施例1
生石灰g 100
消化用淡水体积ml 40
消化水灰比 0.4
消化用淡水温度℃ 60
消化时间min 7
制乳用淡水体积ml 160
制乳用废液体积ml 100
总水灰比 3.0
制乳用水(河水与废液混合后)温度℃ 80
制乳时间min 5
有效氧化钙ACaO g/l 204
操作步骤如下：在搅拌的情况下，将本例消化用淡水加入放有生石灰的容器中，使水与生石灰混合均匀，进行消化反应7分钟，然后加入制乳用制碱废液继续搅拌5分钟，制成石灰乳。
以下各实施例操作步骤基本相同。
实施例2
生石灰g 100
消化用河水体积ml 50
消化水灰比 0.5
消化用河水温度℃ 50
消化时间min 2
制乳用淡水体积ml 150
制乳用废液体积ml 100
总水灰比 3.0
制乳用废液温度℃ 85
反应时间min 8
有效氧化钙ACaO g/l 210
实施例3
生石灰g 100
消化用河水体积ml 70
消化水灰比 0.7
消化用河水温度℃ 50
消化时间min 4
制乳用淡水体积ml 130
制乳用废液体积ml 100
总水灰比 3.0
制乳用废液温度℃ 80
反应时间min 7
有效氧化钙ACaO g/l 277.2
实施例4
生石灰g 100
消化用河水体积ml 100
消化水灰比 1
消化用河水温度℃ 70
消化时间min 3
制乳用淡水体积ml 100
制乳用废液体积ml 100
总水灰比 3.0
制乳用废液温度℃ 80
反应时间min 9
有效氧化钙ACaO g/l 247.8实施例5
生石灰g 100
消化用河水体积ml 50
消化水灰比 0.5
消化用河水温度℃ 50
消化时间min 5
制乳用淡水体积ml 85
制乳用废液体积ml 135
总水灰比 2.7
制乳用废液温度℃ 85
反应时间min 6
有效氧化钙ACaO g/l 224实施例6
生石灰g 100
消化用河水体积ml 50
消化水灰比 0.5
消化用河水温度℃ 60
消化时间min 5
制乳用淡水体积ml 85
制乳用废液体积ml 135
总水灰比 2.7
制乳用废液温度℃ 85
反应时间min 6
有效氧化钙ACaO g/l 251实施例7
生石灰g 200
消化用河水体积ml 100
消化水灰比 0.5
消化用河水温度℃ 60
消化时间min 5
制乳用淡水体积ml 0
制乳用废液体积ml 400
总水灰比 2.5
制乳用废液温度℃ 85
反应时间min 6
有效氧化钙ACaO g/l 277实施例8
生石灰g 100
消化用河水体积ml Nv 50
消化水灰比 0.5
消化用河水温度℃ 50
消化时间min 5
制乳用淡水体积ml 0
制乳用废液体积ml 250
总水灰比 3.0
制乳用废液温度℃ 80
反应时间min 5
有效氧化钙ACaO g/l 249