问题描述

有机污染化工废盐是废盐中最常见、处理难度最大的一类可溶性固体废物，普遍具有废物和资源的双重属性。在我国，以煤化工、精细化工等为代表的化工行业产生的有机污染废盐年产生量已近1500万吨，而且还在以20%以上的速度增长。这类废盐以钠盐为主，其中硫酸钠、氯化钠及二者的混合物在有机污染钠盐中占比超90%，同时还伴生有重金属、有毒难降解有机物、硝酸根等国家重点控制的污染物。废盐中的多种有害杂质不仅会直接危害人类健康，若处理不当，还会导致地表水、地下水污染，土壤污染，甚至导致土地盐碱化、生态环境恶化。因此，如何高值利用化工废盐，对减少氯化钠、硫酸钠等原生资源开采，预防土壤、地下水和地表水二次污染意义重大。

问题背景

由国家十部门联合印发的《“十四五”全国清洁生产推行方案》明确提出要在重点行业推动“化工废盐无害化制碱等工艺”。据统计，我国废盐年产生量近5000万吨，废盐组分通常较为复杂，并具有较高的可溶性，极易被雨水带到土壤、地下水甚至河流。有机污染化工废盐是最常见、成分最复杂的一类废盐，年产生量近1500万吨，且还在以每年20%以上速度增长，有机污染化工废盐主要来源于煤化工、纺织印染、农药、精细化工等行业，由于其中通常含有毒性难降解有机物与重金属离子，因此大量有机污染化工废盐被列入《国家危险废物名录》，按照危险废物的环境管理要求进行管理。从组成成分来看，有机污染化工废盐以钠盐为主，占比超过80%，其中硫酸钠、氯化钠及二者混合物在有机污染钠盐中占比超90%。因此，实现废盐中氯化钠及硫酸钠的大规模高效利用，将其以大宗化学品回用到生产过程，是从根本上解决钠基废盐问题的主要途径。

最新进展（截止问题发布年度）

目前，一般采用有机物热解及分盐结晶技术制备氯化钠及硫酸钠，实现对有机污染化工废盐的资源化处理，其中，有机物热解技术包括氧化热解、碳化热解、熔融分解等。氧化热解及碳化热解常在回转窑中分解有机物，由于氯化钠与硫酸钠存在低温共熔点，废盐易在低于单盐熔点时形成熔体包裹有机物，致使有机物无法分解，同时熔体导致回转窑结圈，难以长期稳定运行;熔融分解通过废盐组分熔化彻底分解有机物，但氯离子对设备的腐蚀问题难以克服。为了实现低成本深度脱除化工废盐中的有机物，科研人员开始关注盐溶解后溶液中低浓度有机物的深度脱除，主流方法包括臭氧催化氧化、芬顿氧化、吸附等，但仍存在成本高、脱除不彻底等问题。

热法脱除化工废盐中的有机污染物后生产的氯化钠产品理论上可大规模消纳，如作为原料进入烧碱和纯碱行业，每年可利用约8000万吨氯化钠。但实际运行发现，离子膜烧碱遇到的主要问题为副产氯化钠中的有机杂质污染离子膜，造成系统无法稳定运行。氯化钠制纯碱可采用氨碱法或侯氏制碱法，该技术目前非常成熟，但是氨碱法每处理1吨氯化钠需要排放10吨以上氯化钙废水，二次环境污染严重，已被国家严格限制;侯氏制碱法的副产氯化铵可少量用作肥料，但作物无法吸收氯离子，导致土壤盐化严重，目前国家已限制氯化铵的使用。综上，氯化钠大规模高值转化的理想途径为进入电膜系统制酸碱，再回用到生产系统，但需要解决盐中残留有机物对膜的污染。

副产硫酸钠目前仅少量用于制备硫化碱或作为洗涤剂、印染等行业的添加剂，每年全国消纳量不足300万吨，无法满足近千万吨副产硫酸钠的消纳需求，亟需建立硫酸钠大规模消纳途径。硫酸钠制纯碱历史悠久，世界最早的纯碱生产方法-路布兰法即是以硫酸钠为原料，现由于效率低、成本高已被淘汰。现今硫酸钠制纯碱主要有两大研究方向:一是硫酸钠沉淀转化法，该法的弊端是制得的硫酸钙品质差，且硫酸钙产生量与原硫酸钠量相当，无法大规模应用，易产生二次污染；二是硫酸钠与碳酸氢铵复分解法，该法为硫酸钠制备碳酸钠(或小苏打)的理想方法，但其技术瓶颈是硫酸钠与碳铵反应转化率仅50-60%，且难以得到物相纯净的硫酸铵，纯度一般低于70%。硫酸钠制纯碱的关键瓶颈是突破多相复杂体系中高效转化及多种组分的分离难题。

重要意义

高值利用有机污染化工废盐的重大意义主要体现在两个方面：一是贯彻落实《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中“固体废物污染环境防治坚持减量化、资源化和无害化的原则”要求的具体体现，可有效减少废盐填埋占地，避免二次污染；二是可实现钠盐资源化利用，生产纯碱可从根本上解决硫酸钠大规模消纳难题，同时可缓解国家对氯化钠制纯碱的依赖。