目前，化工废盐的主要处理方法有填埋、生物降解法、洗涤法、间接转化法、热处理法。其中，填埋法处理化工废盐会导致填埋场地产生高盐高有毒有害有机物含量的渗滤液［4］；生物降解法处理周期长，难以广泛应用［5］；洗涤法存在浓缩液二次污染等问题［6］；间接转化法仅适用于低有机质废盐处理［7］；热处理法具有分解废物彻底、能短时间实现废物减量化、无害化等优势［8］。根据热处理氛围的不同，热法处理可分为有氧条件下的焚烧法和无氧或缺氧条件下的热解法［9］。

本文对凯文公司产生的氯化钠型有机化工废盐进行热法处理实验，研究热处理氛围、处理温度、处理时间对实际废盐处理效果的影响，由此确定有机化工废盐热法处理的最佳处理条件，通过红外光谱、蓝光白度和总有机碳（total organic carbon，TOC）表征分析废盐热处理前后的效果。

1 实验部分

1.1 实验器材

1.1.1 实验原料 本实验废盐来源于荆州市凯文生物科技有限公司吡唑酸生产过程中反应生成的高盐废水，经三效蒸发后形成含有机物的废盐。以下统称为凯文废盐。废盐外观为棕褐色颗粒状固体，颗粒间相互粘结，有刺激性气味。其pH为9.60，白度为18.75，TOC含量约为152 406.80 mg/kg，含水率约为11.04%，盐分约为60.94%。

1.1.2 主要试剂 2，5二羟基苯甲酸、溴化钾、氯化钠、氢氧化钠、高锰酸钾等。所有试剂均为分析纯级。

1.1.3 实验仪器 HFB1200-100CVD管式炉（上海皓越电炉技术有限公司）、ZF-9051型9电热真空干燥箱（上海波乐环境试验设备有限公司）、SHZ-D（Ⅲ）型循环水式多用真空泵（武汉科尔仪器设备有限公司）、WSD-3U荧光白度仪（北京京仪康光光学仪器有限公司）等。

1.2 实验方法

1.2.1 热解实验 取一定质量的废盐干样装入烧舟，将烧舟置于石英管管口处，用氮气向管内吹扫约15 min，使炉内保持氮气氛围。待到管式炉内升至目标温度，迅速将烧舟送入炉火中心处，该温度下保持120 min，之后降至室温。取出热处理后废盐，溶解于250 mL去离子水中，搅拌、抽滤，滤液置于电子万用炉上重结晶，重结晶得到样品以S-N2-处理温度-处理时间命名。测定不同热处理条件下滤渣中热解炭质量，计算出有机物的碳化率。热处理过程中产生废气利用橡胶管连接，通入200 mL浓度为0.5 mol/L氢氧化钠碱吸收液中。

1.2.2 焚烧实验 将通入的高纯氮气改为用增氧抽气泵不断鼓入的空气，使炉内保持空气氛围，其余操作步骤同上。结晶盐样品以S-空气-处理温度-处理时间命名。

2 结果与讨论

2.1 凯文公司热解法处理废盐实验

2.1.1 热解温度对废盐处理效果的影响 本实验热解温度范围为300~750 ℃，低温段每隔100 ℃取1个工作点，高温段每隔50 ℃取1个工作点，共8个。热解温度对废盐处理效果的影响见图1。

<G:\武汉工程大学\2023\第1期\汤子怡-1.tif>[300 400 500 600 700 800

温度 / ℃][14

12

10

8

6

4

2

0

-2

-4

][碳化率 / %][100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

][减重率、结晶盐产率 / %][结晶盐产率

碳化率

减重率]

图1 热解温度对废盐处理效果的影响

Fig. 1 Effects of pyrolysis temperature on treatment of waste salt

由图1可知，结晶盐产率与温度的高低成反比，废盐的碳化率随着温度的升高而升高，到达峰值后再降低，最终逐渐趋于平稳。当温度为550 ℃时，碳化率达到峰值，为7.55%。温度达到550 ℃以上时，废盐中有机物的热解更倾向于生成气态小分子有机物［10］，而不是生成热解炭，故碳化率也就随之降低［11-12］。

2.1.2 热解时间对废盐处理效果的影响 管式炉以10 ℃/min的升温速率升到目标温度，目标温度选取550和650 ℃。改变保温时间，保温结束后自然冷却至室温。550、650 ℃下热解时间对废盐处理效果的影响分别见图2（a,b）。

在固定热解温度的条件下，15~60 min，废盐的结晶盐产率随时间增加而降低，废盐中有机物部分热解，热解速率较慢，属于热滞后现象［13］；60~90 min，废盐减重率和结晶盐产率的变化速率增大，热解炭中非碳元素被去除导致废盐碳化率持续下降［14］；结晶盐产率和废盐减重率均在热解时间为120 min时趋于平稳，有机物的热解反应已达到极限，故选取120 min为最佳热解时间，结晶盐白度指标达到工业用盐质量标准（白度≥80、TOC含量≤30 mg/kg）。

含有机物废盐热解处理可以得热解炭［15］，过低的热解温度和过短的热解时间不利于热解炭的形成，过高的热解温度和过长的热解时间不利于热解炭的保留。废盐热解结碳的最佳温度550 ℃，热解时间60 min，此条件下，废盐中有机物碳化率为8.60%。

2.2 凯文废盐焚烧法处理废盐实验

2.2.1 焚烧温度对废盐处理效果的影响 焚烧温度对废盐处理效果的影响见图3。由图3可知，结晶盐产率、滤渣得率与温度变化呈负相关，结晶盐的白度值与温度变化呈正相关。焚烧温度达到650 ℃以上时，废盐减重率、结晶盐产率和白度基本不再发生变化，最佳焚烧温度为650 ℃。

横向对比图1、图3，相同温度条件下，焚烧法对废盐中有机物处理效果优于热解法。

2.2.2 焚烧时间对废盐处理效果的影响 由图4（a，b）可知，不同温度条件下，废盐焚烧处理效果的变化趋势相似。120 min为最佳焚烧时间，结晶盐白度获得最大值，达到工业用盐白度标准要求。

2.3 白度和总有机碳分析

热处理温度对结晶盐白度和TOC含量影响的结果见表1和图5。废盐TOC去除率随热处理温度的升高而增加，热处理温度达到650 ℃时，TOC去除率基本不再增加，废盐中有机物基本被完全去除，结晶盐白度和TOC含量均达到工业用盐质量标准要求。相同条件下，焚烧法对废盐中有机物去除效果优于热解法。

<G:\武汉工程大学\2023\第1期\汤子怡-5.tif>[100][80][60][40][20][0][TOC去除率 / %][热解去除率

焚烧去除率][焚烧TOC去除率][热解TOC去除率][400][600][650][700][500][温度 / ℃]

图5 热处理温度对结晶盐TOC含量影响

Fig. 5 Effects of heat treatment temperature on TOC

content of crystalline salt

2.4 FTIR分析

为了分析废盐样品热处理前后成分与结构的变化，对焚烧法和热解法处理后的结晶盐样品进行红外光谱分析，结果如图6（a，b）所示。

焚烧温度达到600 ℃及以上时，苯环上=C-H发生断裂，不稳定有机物分解完全。热解温度达到650 ℃时及以上后，结晶盐红外谱图基本不再发生变化。热处理前后红外谱图特征峰的变化与TOC含量测定相一致，焚烧法相较于热解法使有机物的分解速率更快，焚烧和热解温度达650 ℃以上时，剩余某些微量有机物有机物及其分解产物热稳定性极强，无法将其完全去除，这与文献［16］中实验结果相一致。

3 结 论

（1）热处理能有效去除凯文公司废盐中有机物，处理后两项判定指标白度和TOC均满足工业盐质量标准要求。凯文废盐最佳热处理温度为650 ℃，热处理时间为120 min。在此条件下，焚烧得到工业盐白度为84.12，TOC含量为27.62 mg/kg，TOC去除率可达99.98%；热解得到工业盐白度为84.06，TOC质量含量为29.88 mg/kg，TOC去除率为99.97%。相较于热解法，焚烧法处理对有机物去除效果更为彻底。

（2）结合红外色谱与TOC含量分析，焚烧法和热解法的反应进程相似，焚烧和热解处理后结晶盐中物质相似且热稳定性极强，无法通过升高温度使其完全去除，过高的热处理温度使废盐表面形成熔融状外壳，阻碍了有机物的正常分解，导致结晶盐白度降低。

（3）本文通过焚烧法和热解法处理有机化工废盐并取得较好的处置效果，得到废盐热法处理的最佳条件，但未对热解法所产生的热解炭进行性能测定。后续可开展热解炭性能测定和活化实验进而制取活性炭［17］，进一步实现固体废物资源化利用的目标。