某一種OP 鹽渣的預處理方法

鐘松濤，陳 燦，邱德躍，秦岳軍，馬 林，張 燕，干興利，劉 歡，鐘若楠，張海濤

（1.湖南海利化工股份有限公司，湖南 長沙 410007；2.湖南化工研究院有限公司 國家農藥創制工程技術研究中心，湖南 長沙 410014；3.農用化學品湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410014）

0 前言

某農藥公司鄰異丙氧基苯酚（俗稱OP）生產中產生大量副產鹽渣，該類鹽渣量大、深褐色、有刺鼻性氣味，為工業危廢。目前，廢渣沒有合適的處理方法，只能暫時擱置堆放。為了改善工廠環境，嘗試將OP 鹽渣凈化為鹽水后，用于該公司廢水預處理電催化補鹽工段（為增加電催化廢水的導電性，每天需補鹽4 t，使電催化進水含鹽2‰），達到資源化利用的目的。

1 國內外研究現狀與發展趨勢

目前國內外對鹽渣的處理方法主要有以下幾種：

（1）海洋處置法。鹽渣中有機物經物理和化學方法簡單處理后排入海水中，這種處理方式在國外應用較多，但有很大的局限性，一是企業必須臨海或離海岸不遠，二是鹽渣中的有害物質需處理徹底。

（2）安全填埋法。將鹽渣送到專門的處理機構進行安全填埋。安全填埋的費用高達8000～9000 元／t，且占地面積大，又有潛在的生態影響。

（3）溶劑萃取法[1]。先選擇合適的溶劑，可以通過溶劑萃取回收有用的成分，但需要鹽渣中有機成分單一，且溶劑萃取徹底。

（4）氧化處理法[2]。針對于鹽渣中的有機物采用不同的氧化處理方法，可以起到脫色除味的作用，但是單一的氧化手段很難將鹽渣中的有機物去除干凈。

（5）高溫熱解法[3]。將鹽渣高溫處理，使鹽渣中的有機雜質在高溫下變成氣體，從而達到去除有機雜質的目的。同時，將高溫處理后的鹽渣加水或酸溶解后重結晶，還可得到工業用鹽。高溫處理法工藝簡單，所得重結晶無機鹽質量好，且二次污染物可以得到很好地控制，但相關的實驗研究工作并不系統，需進行進一步研究。

2 OP 鹽渣的組成

表1 OP 鹽渣的組成Table1 The Composition of OP salt residue

3 工藝路線的選擇

3.1 工藝方法簡介

焙燒：指在低于物料熔化溫度下完成某種化學反應的過程，絕大部分物料始終以固體狀態存在，因此焙燒的溫度以保證物料不明顯熔化為上限。

絮凝：使水或液體中懸浮微粒集聚變大，或形成絮團，從而加快粒子的聚沉，達到固-液分離的目的。

3.2 工藝路線的選擇

根據鹽渣含有大量有機物的特點以及鹽渣焙燒處理對焚燒設備的要求，采用焙燒+絮凝的方法對鹽渣進行處理。

圖1 OP 鹽渣預處理工藝Fig.1 The pretreatment method of OP salt residue

4 試驗部分

4.1 儀器、裝置及試劑

儀器：Agilent1100Series LC/MSD 液相質譜儀（美國Agilent 公司）、島津LC20AT/SPD-M20A 液相分析儀（日本島津公司）。

裝置：SX-2.5-10 馬弗爐。

試劑：30%氫氧化鈉溶液；濃鹽酸；30%三氯化鐵。

4.2 試驗方法及分析方法

4.2.1 試驗方法

將粉碎后的OP 鹽渣在馬弗爐中焙燒1 h，取焚燒后的鹽溶于水中，制成近飽和鹽水，過濾，濾渣進固廢焚燒爐。鹽水調pH 至酸性后加絮凝劑絮凝，過濾，濾渣進固廢焚燒爐，鹽水進電催化氧化裝置。現就OP 鹽渣焚燒溫度、鹽水pH、絮凝劑的量等因素進行條件實驗。

4.2.2 分析方法

5 結果與討論

5.1 不同焙燒溫度的處理效果

表2 OP 鹽渣不同溫度下焙燒的狀況Table 2 Roasting of OP salt residue at different temperatures

結論：溫度越高，有機物焚燒越徹底，鹽的顏色越淺，過濾產生的渣越少，但超過400 ℃出現板結，因此從濾渣量及能耗考慮，溫度控制為350 ℃為好。

5.2 不同焙燒時間鹽的處理效果

在350 ℃下分別焙燒0.5 h、1 h、2 h，觀察鹽的處理效果。

表3 不同焙燒時間鹽的處理效果Table 3 Treatment effect of salt residue at different roasting time

結論：焙燒0.5 h，明顯不到位，1 h 與2 h 差別不大，從節約成本的角度，選擇焙燒時間為1 h。

5.3 不同酸化pH 對顏色的影響

將焙燒后的鹽取70 g 溶于200 mL 水中，調不同pH，加絮凝劑三氯化鐵絮凝，再中和至中性，過濾。

表4 不同pH 對顏色的影響Table 4 Effects of pH on color

結論：酸性越強，析出的有色物質越多，當pH=2 時濾液無色。

5.4 絮凝劑的加入量

表5 絮凝劑加入量Table 5 The effect of flocculant addition

結論：由表5 可知，加入水量的0.25%～0.5%（視水的狀況而定）的三氯化鐵絮凝后水無色，且濕渣最少。過多絮凝劑使水帶色，且增加了雜質量。

5.5 優化條件下處理結果

（1）化化條件

焙燒溫度：350 ℃；酸化pH=2～3；絮凝劑量：0.25%～0.5%。

（2）實驗操作

將粉碎的鹽放入馬弗爐中于350 ℃焙燒1 h，冷卻后取82 g 鹽溶于328 g 水中，邊攪拌邊加入30%的鹽酸27 g（酸/鹽=32.9%）至pH=2，攪拌10 min 過濾，濾渣濕重1.8 g（渣/鹽=2.2%，渣過濾速度快，渣pH=5），加水量0.25%的40%三氯化鐵溶液絮凝，0.25 g 復合堿中和至pH=8，過濾，得濕渣5.7 g（干重2.2 g），水430.6 g，水中含鹽18.8%。

（3）處理效果

圖2 每步處理效果Fig.2 The effect of each step

5.6 物料衡算及試劑成本

表6 物料衡算Table 6 Balance of quantities

表7 處理每噸鹽試劑成本Table 7 Cost of reagent for treatment of salt residue per ton

5.7 渣的處理

（1）一次渣主要為碳化物，pH=5，含鹽0.05%，可焚燒。

（2）第二次過濾主要為絮凝劑及少量有機物，pH=7，含鹽約0.02%，可焚燒。

6 經濟及技術評價

本實驗方案處理OP 鹽渣方法相對簡單，成本低廉，可充分利用廢鹽酸，處理后廢水COD 較低，基本無色，可摻入電催化廢水中使水含鹽2‰，增強廢水的導電率，做到資源化利用。