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氧氯化鋯俗稱氯鋯，是白色針狀結(jié)晶，可溶于水、甲醇、乙醇等。用堿在高溫下燒結(jié)分解鋯英砂制取氯氧化鋯，是工業(yè)上成熟的方法。由于在生產(chǎn)過程中，加入大量的鹽酸、氫氧化鈉屬強腐蝕性物質(zhì)，因此產(chǎn)生大量的廢水、廢氣、廢渣等，必須回收處理。
一酸一堿法制取氯氧化鋯產(chǎn)生的“三廢”及處理工藝參考流程
鋯英砂燒結(jié)是在700℃高溫下進行，間歇式操作，生產(chǎn)中要將含水的固堿熔化，蒸發(fā)脫水，如使用堿液，還需進行蒸餾、濃縮，然后在堿熔化狀態(tài)下加入鋯英砂，燒結(jié)是放熱反應(yīng)，有大量水蒸氣和堿霧產(chǎn)生；同時煤燃燒也產(chǎn)生煙塵，燒結(jié)車間配置煙霧粉塵處理系統(tǒng)，可消除對環(huán)境的污染。
堿燒堿霧處理系統(tǒng)示意圖
上圖是一種煙霧處理設(shè)備系統(tǒng)。由鐵質(zhì)填料淋洗塔和水池、水泵和抽排風(fēng)機組成。通過管道與燒結(jié)鍋連接，淋洗塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)根據(jù)燒結(jié)爐、燒結(jié)鍋的尺寸和物料處理量按通風(fēng)，尾氣處理方案設(shè)計，煙霧淋洗液達一定濃度后，與水洗液一并處理后循環(huán)使用。
①HCl氣體
鹽酸分解時和濃縮過程中從反應(yīng)釜中逸出的HCl氣體，可用廢氣處理裝置進行處理，見下圖。廢氣處理裝置由水池、機械泵、噴射泵、收集缸和冷卻器組成的負壓系統(tǒng)組成。該裝置原理是把反應(yīng)釜逸出的HCl氣體，通過冷卻器冷凝成液體，少部分未冷凝的HCl氣體經(jīng)噴射泵用水吸收。也可以通過耐腐蝕排風(fēng)機、淋洗塔吸收以排除HCl氣體對空氣和環(huán)境的影響。
反應(yīng)釜廢氣的處理裝置
硅渣是含水量高的軟綿狀膠體聚合物、吸附性強。主要成分是硅酸，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。除了氧化硅外還含有大量的結(jié)合水、結(jié)晶水和吸附水，占其質(zhì)量的80%以上。不同的水成分，在不同的溫度下可以脫去。在高于650℃下可完全脫水，生成氧化硅粉末。硅渣中也含有少量的未分解的鋯砂。
處理方法：濕硅砂經(jīng)水洗后（中性），可用作耐火材料或硅酸鹽水泥配料。濕渣在600~700℃下煅燒后，經(jīng)磨細后用作調(diào)配陶瓷釉料。中性的濕硅渣可作為水玻璃的原料。
濃縮液冷卻結(jié)晶氧氯化鋯，過濾分離后產(chǎn)出大量的廢HCl氣體，經(jīng)過多次循環(huán)使用后，雜質(zhì)相對集中，經(jīng)處理后使用。
處理方法：蒸餾回收和用仲辛醇萃取回收
隨著環(huán)保督查的日益嚴(yán)峻，如何有效降低氯氧化鋯生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染，已經(jīng)成為了氯氧化鋯行業(yè)重點探討問題之一。