农药行业NaCl-KCl型废盐热处理研究

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2022-0218

摘要/Abstract

摘要：

采用高温热解—溶解净化—热蒸发结晶—冷却结晶联合方法处理农药行业氯化钠-氯化钾型废盐，获得高纯度氯化钠、氯化钾再生盐，实现将危险废物变成高附加值产品的目的。通过分析废盐中无机、有机成分，考察气氛、温度、保温时间对热处理后废盐中总有机碳（TOC）残余量的影响规律及有机物热解过程，确定氯化钠-氯化钾型废盐热处理最佳工艺参数为无氧气氛、温度在500 ℃以上、保温时间为10 min；继而采用热蒸发结晶—冷却结晶法分离得到钠盐、钾盐，分离得到的热解碳副产物相对强度比（I_D/I_G）为0.973、平均孔径为4.00 nm、总孔容为0.071 9 mL/g、比表面积为35.96 m²/g；纯化氯化钠、氯化钾再生盐中TOC含量分别为42、189 mg/kg，有机物去除率达到99%以上。纯化钠盐有望用于氯碱工业等领域，纯化钾盐可用于制作钾肥，为废盐资源化利用以及企业解决废盐侵占库存问题提供参考。

关键词: 废盐, 热解, 总有机碳, 热解碳, 结晶分离

Abstract:

In order to achieve the purpose of turning hazardous waste into high value-added products，the combined methods of high temperature pyrolysis，dissolution purification，thermal evaporation crystallization and cooling crystallization were used to deal with the NaCl-KCl type waste salt in the pesticide industry，to obtain high-purity NaCl and KCl regenerated salt.The inorganic and organic components of waste salt were analyzed.The influence of atmosphere，temperature and holding time on the residual amount of TOC in waste salt after heat treatment and the pyrolysis process of organic matter were investigated.The optimal process parameters of NaCl-KCl type waste salt heat treatment were determined as follows：oxygen-free atmosphere，temperature above 500 ℃，holding for 10 min.Then thermal evaporation crystallization and cooling crystallization were separated to obtain sodium salt and potassium salt.The obtained pyrolysis carbon by-product I_D/I_G was 0.973，the average pore diameter was 4.00 nm，the total pore volume was 0.071 9 mL/g and the specific surface area was 35.96 m²/g.The TOC contents of purified NaCl and KCl regenerated salt were 42 and 189 mg/kg，respectively，and the removal rate of organic matter was over 99%.Sodium salt was expected to be used in the chlor-alkali industry and other fields，and potassium salts could be used to make potash fertilizers.It provided reference for the resource utilization of waste salt and the solution of waste salt encroachment by enterprises.

Key words: waste salt, pyrolysis, TOC, pyrolysis carbon, crystal separation

中图分类号:

TQ172.9

张森,王军,陈天虎,董仕伟,徐亮,李雅倩,赵月领. 农药行业NaCl-KCl型废盐热处理研究[J]. 无机盐工业, 2023, 55(2): 106-112.

ZHANG Sen,WAN Jun,CHEN Tianhu,DONG Shiwei,XU Liang,LI Yaqian,ZHAO Yueling. Research on heat treatment of NaCl-KCl waste salt in pesticide industry[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2023, 55(2): 106-112.

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参考文献 25

1	王昱，王浩，周海云.化工废盐处理处置技术与政策的发展研究[J].污染防治技术，2017（4）：11-15.
	WANG Yu， WANG Hao， ZHOU Haiyun.Study on the technology and policy of chemical waste salt treatment and disposal[J].Pollution Control Technology，2017（4）：11-15.
2	李强，戴世金，郑怡琳，等.工业废盐中有机物脱除和资源化技术进展[J].环境工程，2019，37（12）：200-206.
	LI Qiang， DAI Shijin， ZHENG Yilin，et al.Discussion on treatment technology and resource recovery of hazardous waste salt containing organics[J].Environmental Engineering，2019，37（12）：200-206.
3	LI Jing， ZHENG Jiayi， PENG Xiaoqian，et al.NaCl recovery from organic pollutants-containing salt waste via dual effects of aqueous two-phase systems（ATPS） and crystal regulation with acetone[J].Journal of Cleaner Production，2020，260.Doi：10.1016/j.jclepro. 2020.121044 . doi: 10.1016/j.jclepro. 2020.121044
4	伍思达，林如山，张磊，等.干法后处理废盐中活泼裂片元素的净化工艺研究进展[J].无机盐工业，2022，54（4）：81-87.
	WU Sida， LIN Rushan， ZHANG Lei，et al.Research progress on purification process for active crack elements in waste salt by dry post-treatment[J].Inorganic Chemicals Industry，2022，54（4）：81-87.
5	曾容，许艳，杨翼，等.我国海洋倾倒区使用现状与管理对策研究[J].海洋开发与管理，2018，35（1）：40-45.
	ZENG Rong， XU Yan， YANG Yi，et al.Current situation and countermeasures of the utilization of marine dumping area in China[J].Ocean Development and Management，2018，35（1）：40-45.
6	王丽佳，顾娅，郦逸棋，等.包装方式对工业废盐填埋过程的影响[J].环境科学学报，2020，40（3）：1023-1028.
	WANG Lijia， GU Ya， LI Yiqi，et al.Effect of packaging manners on industrial waste salt landfill process[J].Acta Scientiae Circumstantiae，2020，40（3）：1023-1028.
7	杨文振，熊萍，孙秀云，等.医药废硫酸钠盐燃烧特性及低温炭化除杂研究[J].无机盐工业，2021，53（9）：76-82.
	YANG Wenzhen， XIONG Ping， SUN Xiuyun，et al.Study on combustion characteristics of waste pharmaceutical Na₂SO₄ and impurity removal by low-temperature carbonization[J].Inorganic Chemi-Industry cals，2021，53（9）：76-82.
8	褚骏，陈献，崔咪芬，等.吡蚜酮副产废盐中污染物的鉴别及热解析工艺[J].南京工业大学学报：自然科学版，2019，41（5）：625-631.
	CHU Jun， CHEN Xian， CUI Mifen，et al.Identification and thermal desorption technology of contaminant in waste salt of piridoxone by-production[J].Journal of Nanjing Tech University：Natural Science Edition，2019，41（5）：625-631.
9	丁志广，郭键柄，卢超.化工废盐无害化处理的实验研究[J].无机盐工业，2020，52（2）：58-61.
	DING Zhiguang， GUO Jianbing， LU Chao.Experimental study on harmless disposal of chemical waste salts[J].Inorganic Chemicals Industry，2020，52（2）：58-61.
10	王波，池勇志，田秉晖，等.水洗法处理酮连氮法制水合肼副产废盐的工艺优化[J].环境工程学报，2021，15（6）：2054-2062.
	WANG Bo， CHI Yongzhi， TIAN Binghui，et al.Water washing process optimization for the treatment of waste salt by-product of hydrazine hydrate produced by ketazine method[J].Chinese Journal of Environmental Engineering，2021，15（6）：2054-2062.
11	姜海超，申银山，陈晓飞，等.含氰工业废盐中杂质的高温氧化脱除实验研究[J].无机盐工业，2020，52（2）：62-64， 90.
	JIANG Haichao， SHEN Yinshan， CHEN Xiaofei，et al.Experimental study on high temperature oxidation removal of impurities in cyanide-contained industrial waste salts[J].Inorganic Chemicals Industry，2020，52（2）：62-64，90.
12	张以飞.高温炭化法处理工业废盐工程方案研究[J].环境与发展，2020，32（4）：48-49，51.
	ZHANG Yifei.Study on the project scheme of high-temperature carbonization for industrial waste salt treatment[J].Environment and Development，2020，32（4）：48-49，51.
13	郑虞琪，刘志英，李玲，等.热化学法降解农药废盐中的有机物[J].环境污染与防治，2021，43（7）：822-828.
	ZHENG Yuqi， LIU Zhiying， LI Ling，et al.Degradation of organics in pesticide waste salts by thermochemical method[J].Environmental Pollution ＆ Control，2021，43（7）：822-828.
14	LIN Chengqian， CHI Yong， JIN Yuqi，et al.Molten salt oxidation of organic hazardous waste with high salt content[J].Waste Management & Research.2018，36（2）：140-148.
15	周海云，鲍业闯，邹明璟，等.农药废盐回转窑高温熔融处理技术实践与分析[J].工业水处理，2021，41（8）：140-145.
	ZHOU Haiyun， BAO Yechuang， ZOU Mingjing，et al.Practice and analysis of high temperature melting treatment technology for pesticide waste salt in rotary kiln[J].Industrial Water Treatment，2021，41（8）：140-145.
16	金炳旭，赵志刚，周琦，等.含氰废盐的高温纯化工艺研究[J].精细与专用化学品，2019，27（7）：24-25.
	JIN Bingxu， ZHAO Zhigang， ZHOU Qi，et al.Study on the reuse of cyanide-containing waste salt of cyanoacetate[J].Fine and Specialty Chemicals，2019，27（7）：24-25.
17	DU Shenglei.Releasing behavior of chlorine and fluorine during agricultural waste pyrolysis[J].Energy，2014，74：295-300.
18	李唯实，徐亚，雷国元，等.典型农药废盐热处理特性及适用性[J].环境科学研究，2018，31（10）：1779-1786.
	LI Weishi， XU Ya， LEI Guoyuan，et al.Thermal treatment characteristics and adaptability of typical pesticide waste salts[J].Research of Environmental Sciences，2018，31（10）：1779-1786.
19	高若峰.基于流化床的工业废盐有机物脱除的热处理机理研究[D].杭州：浙江大学，2020.
	GAO Ruofeng.Study on heat treatment mechanism of organic waste removal based on fluidized bed[D].Hangzhou：Zhejiang University，2020.
20	李绪宾，王玉斌，陈爽，等.处理工业废盐的新型流化技术[J].现代化工，2017，37（10）：163-167.
	LI Xubin， WANG Yubin， CHEN Shuang，et al.New fluidization technology for treating with waste industrial salts[J].Modern Chemical Industry，2017，37（10）：163-167.
21	周海云，鲍业闯，包健，等.工业废盐处理处置现状研究进展[J].环境科技，2020，33（2）：70-75.
	ZHOU Haiyun， BAO Yechuang， BAO Jian，et al.Research progress on status quo of industrial waste salt treatment and dispo-sal[J].Environmental Science and Technology，2020，33（2）：70-75.
22	陈磊，陈天虎，王军，等.氯化钠型废盐中总有机碳的测定方法[J].环境保护科学，2021，47（4）：71-75.
	CHEN Lei， CHEN Tianhu， WAN Jun，et al.Determination method of total organic carbon in sodium chloride type waste salt[J].Environmental Protection Science，2021，47（4）：71-75.
23	郝雅琼，刘宏博，迭庆杞，等.农药行业废盐产生和利用处置现状及对策建议[J].环境工程，2021，39（12）：148-152.
	HAO Yaqiong， LIU Hongbo， Qingqi DIE，et al.Present situation and countermeasures of waste salt production，utilization and disposal in pesticide industry[J].Environmental Engineering，2021，39（12）：148-152.
24	LONG Yangke， BU Sifan， HUANG Yixuan，et al.N-doped hierarchically porous carbon for highly efficient metal-free catalytic activation of peroxymonosulfate in water：A non-radical mechani- sm[J].Chemosphere，2019，216：545-555.
25	ZOU Xuehua， CHEN Tianhu， ZHANG Ping，et al.High catalytic performance of Fe-Ni/Palygorskite in the steam reforming of toluene for hydrogen production[J].Applied Energy，2018，226：827-837.

保留时间/ min	有机组分	峰面积/ %	沸点/ ℃	匹配度/ %
12.0	N，N-二甲基甲酰胺	70.75	153	90
25.4	苯甲酸乙酯	2.53	211.7	95
30.0	2-氨基-4，6-二甲氧基嘧啶	3.11	356.4	97
32.9	4-脱氧吡哆醇盐酸盐	3.50	—	53
36.2	6-氯烟酸甲酯	14.36	231.8	32
37.4	2，3，4，5，6-五甲基吡啶	3.16	—	46
43.4	2-氯-6-甲氧基-4-甲基-喹啉	2.60	333.4	42

[1]	姚健康, 胡硕真, 钮东方, 吴建平, 张新胜. 电化学法处理香料工业氯化钠有机废盐的研究[J]. 无机盐工业, 2024, 56(3): 105-115.
[2]	张颖, 李军, 金央, 黄美英. 磷酸三丁酯脱色活性炭热解再生研究[J]. 无机盐工业, 2024, 56(1): 59-66.
[3]	周兆安, 李俊, 刘小文, 周爱青, 毛谙章. 高化学需氧量工业废盐炭化除杂及精制工艺研究[J]. 无机盐工业, 2023, 55(9): 100-105.
[4]	李迅, 贾艳虹, 窦强, 杨洋. 放射性废盐的真空蒸馏净化技术研究[J]. 无机盐工业, 2023, 55(7): 97-102.
[5]	陆大川, 顾卫华, 赵静, 庄绪宁, 董滨, 白建峰. 城市污泥热解影响因素分析及残渣资源化研究进展[J]. 无机盐工业, 2023, 55(5): 8-15.
[6]	张星,徐杰,王子兵,侯澎,贺龙,刘欢. 原料粒径对石灰石热分解反应动力学影响[J]. 无机盐工业, 2023, 55(2): 79-84.
[7]	王锦吉, 赵亮, 张孟辉, 徐寒露, 董辉. 氯化镁中试热解炉热工过程数值计算研究[J]. 无机盐工业, 2023, 55(12): 140-145.
[8]	杨文博,吴潘,何坚,刘长军,蒋炜. 升温速率对尿素热解制g-C₃N₄光催化剂构效影响研究[J]. 无机盐工业, 2022, 54(4): 169-174.
[9]	沈加琪,严生虎,张跃,刘建武,沈介发. 氯化钠废盐制铵碱的气液反应过程强化研究[J]. 无机盐工业, 2022, 54(12): 99-105.
[10]	高润,殷进,张楠,高婷,刘瑞勇. 化工行业废盐产生现状及资源化利用研究进展[J]. 无机盐工业, 2022, 54(11): 25-31.
[11]	杨文振,熊萍,孙秀云,韩卫清. 医药废硫酸钠盐燃烧特性及低温炭化除杂研究[J]. 无机盐工业, 2021, 53(9): 76-82.
[12]	李宁宇,孙晓蕾,邹明璟,孙秀云,韩卫清,王连军. 医药副产含磷废盐的提纯研究[J]. 无机盐工业, 2021, 53(3): 73-77.
[13]	田仪娟,晏超群,程治良,全学军,李纲. 柑桔皮与铬渣共热解毒六价铬[J]. 无机盐工业, 2021, 53(12): 129-134.
[14]	陈雪,张孟辉,赵亮,董辉,王德喜. 水合硝酸镁热解过程研究[J]. 无机盐工业, 2021, 53(12): 91-94.
[15]	张燕,赵振中,马朝辉,赵彦才,陈治毓,马正强. 碳化法制备电池级碳酸锂工艺优化研究[J]. 无机盐工业, 2020, 52(3): 68-71.

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