張?zhí)燔?(甘肅甕福化工有限責(zé)任公司技術(shù)發(fā)展部,甘肅 金昌 737000)

1 氟硅酸鈉裝置更新及擴(kuò)能改造目的及意義

目前甘肅甕福公司磷酸濃縮裝置目前擁有4套磷酸濃縮系統(tǒng)，濃縮系統(tǒng)副產(chǎn)氟硅酸約有8000噸。副產(chǎn)的氟硅酸則只能稀釋后進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)作為沖渣水使用，隨著渣場池水多次進(jìn)行回收使用，造成裝置內(nèi)循環(huán)水氟離子的富集，此外，隨著國家對環(huán)保的要求越來越嚴(yán)格以及周圍居民對環(huán)保意識的逐步提高，氟排放問題受到越來越多的關(guān)注，甘肅甕福公司氟硅酸的處理問題已迫在眉睫。

公司提出的氟硅酸鈉更新及擴(kuò)能改造項目，是在原有氟硅酸鈉裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行了必要改造。項目建成投用后，不僅有效解決了公司的氟硅酸滯留問題，也為公司帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

2 技術(shù)原理及性能指標(biāo)

2.1 技術(shù)原理

經(jīng)過對各種氟硅酸鈉工藝流程的對比分析，本次氟硅酸鈉項目采用工業(yè)鹽-氟硅酸間歇合成法生產(chǎn)工藝。其工藝流程簡述如下。

用斗提機(jī)將工業(yè)氯化鈉送入化鹽槽，加水化鹽，合格的鹽水經(jīng)溢流進(jìn)入鹽水儲槽，用鹽水泵將比重為1.16-1.18的鹽水送至鹽水高位槽備用；將磷酸裝置的氟硅酸加入氟硅酸儲槽，澄清后用氟硅酸泵送入氟硅酸高位槽備用。

按先加酸后加鹽水的順序?qū)⒊吻宓姆杷岷望}水按質(zhì)量比1:1加入合成反應(yīng)槽，攪拌反應(yīng)10-15分鐘后，停攪拌槳，繼續(xù)結(jié)晶、沉淀40-45分鐘后將生成的氟硅酸鈉料漿從合成槽底部放至沉降洗滌槽，氟硅酸鈉料漿沉降、洗滌合格后經(jīng)緩沖過濾槽流至離心機(jī)脫水；啟動離心機(jī)，控制轉(zhuǎn)速，同時放入經(jīng)過濾合格的氟硅酸鈉料漿，氟硅酸鈉經(jīng)離心機(jī)脫水后用皮帶運(yùn)輸至產(chǎn)品堆放區(qū)，母液則排入母液槽循環(huán)利用，洗液進(jìn)入洗液槽收集后用泵輸送到氟鹽廢水收集池存放。

2.2 氟硅酸鈉裝置更新改造方案

針對目前氟硅酸鈉裝置存在的設(shè)備損壞，工藝?yán)匣葐栴}，在盡可能節(jié)省費(fèi)用的前提下，將氟硅酸鈉裝置進(jìn)行必要的改造，使其能在滿足安全、環(huán)保的條件下進(jìn)行生產(chǎn)，達(dá)到生成要求。具體改造如下：

2.2.1 在原有工藝的基礎(chǔ)上增加母液收集槽、母液泵及攪拌裝置；洗液收集槽、洗液輸送泵及攪拌裝置，地下槽、地下槽泵及攪拌裝置。

2.2.2 將不能運(yùn)行的設(shè)備、管道及儀表進(jìn)行更新，將部分能運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行維修，使其能穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2.3 將部分閑置的廢舊設(shè)備及鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除，清理現(xiàn)場各類垃圾，以便增加操作空間和消除安全隱患，保持生產(chǎn)現(xiàn)場的整潔。

2.2.4 對裝置內(nèi)成品區(qū)、氟硅酸泵區(qū)、地溝等地面貼耐酸瓷板進(jìn)行防腐處理，對設(shè)備、管道、鋼構(gòu)及平臺護(hù)欄等進(jìn)行刷防銹漆的防腐處理。

2.2.5 在部分操作面增設(shè)安全防護(hù)欄，以保證操作安全。

2.2.6 更新配電柜、電纜，照明燈具、按鈕箱等。

2.2.7 根據(jù)工藝要求，更新顯示儀表。

2.3 氟硅酸鈉裝置擴(kuò)能改造方案

更新改造完成后由于濃縮裝置產(chǎn)生的氟硅酸仍有富裕，為充分消耗富裕氟硅酸，改善優(yōu)化工藝條件，提高生產(chǎn)的連續(xù)性，進(jìn)一步提高裝置產(chǎn)能，經(jīng)裝置內(nèi)現(xiàn)場勘查，充分利用現(xiàn)有裝置基礎(chǔ)條件，對裝置進(jìn)行擴(kuò)能改造。具體改造方案如下：

2.3.1 增加兩臺20m3合成結(jié)晶器，使裝置氟硅酸鈉合成能力大幅度提高。新合成結(jié)晶器采用碳鋼襯預(yù)硫化膠結(jié)構(gòu)。

2.3.2 新增增稠器一臺。將澄清的氟硅酸鈉母液進(jìn)入增稠器，進(jìn)一步澄清，排除水分，使氟硅酸鈉濃度提高，離心分離時提高了效率和氟硅酸鈉成品的品質(zhì)。新增稠器采用碳鋼襯預(yù)硫化結(jié)構(gòu)，直徑取2500mm，以提高效率。

2.3.3 新增一臺刮刀式離心機(jī)，使裝置擁有2臺離心機(jī)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)，在故障時保證了生產(chǎn)的不間斷，也提高了產(chǎn)量。

3 性能指標(biāo)

3.1 產(chǎn)品為99%(干基)的氟硅酸鈉

3.2 生產(chǎn)規(guī)模為3000噸/年擴(kuò)能到9000噸/年的氟硅酸鈉。

本改造技術(shù)已成功實(shí)施并投入運(yùn)行，工藝合理、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠，適用性和可操作性強(qiáng)，主要適用于磷復(fù)肥行業(yè)氟硅酸的處理及氟硅酸鈉的合成利用，在同行業(yè)同工程施工范圍內(nèi)，達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。

存在問題：因反應(yīng)會產(chǎn)生廢水，其主要成分為硅膠，鹽酸等，需單獨(dú)存放，以面造成環(huán)境污染，鹽酸的利用目前公司也沒好的處理工藝，有待進(jìn)一步研究。目前公司已嘗試用芒硝代替食鹽進(jìn)行氟硅酸鈉生產(chǎn)，副產(chǎn)硫酸可在公司裝置系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)利用，減少了外排水，有效緩解外排廢水存放壓力將起到積極作用。

[1]周大軍,揭嘉.化工工藝制圖.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.6.

[2]張允湘.磷肥及復(fù)合肥工藝學(xué).北京；化學(xué)工業(yè)出版社，2008.1.

[3]譚天恩等編著.化工原理.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，1990.6.