張永慧

(唐山三友志達鈣業(yè)有限公司，河北唐山 063305)

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新旭法鈣液的回收利用

張永慧

(唐山三友志達鈣業(yè)有限公司，河北唐山 063305)

為了充分回收新旭法改造項目鈣液，我公司采取了一系列改造措施，使資源得到有效利用。

鈣液；新旭法；回收；改造；資源；利用

1 氯化鈣生產工藝流程簡介

股份公司新旭法改造項目于2012年4月份正式投產，為我公司輸送了新的原料鈣液。

股份公司重堿車間蒸餾塔排放的蒸氨廢液先送至海邊渣場，上清液溢流后用泵送入鹽業(yè)分公司灘曬池進行逐級灘曬達到25°Be′左右，送入濃鈣液儲池，再經過加灰除鎂精制后，送入精鈣液儲池。

精制后的鈣液由泵輸送至蒸發(fā)工序，經三效蒸發(fā)濃縮至45%(其間經除鹽工序除去結晶析出的氯化鈉)，再送入凈化工序經澄清桶凈化澄清并經壓濾機過濾后送入鈣液儲桶。

一部分45%左右的鈣液送入片鈣工序經四效蒸發(fā)器進一步蒸發(fā)濃縮后送轉鼓制片機(或造粒塔)結晶制成片狀(或粒狀)固體氯化鈣，經流化床干燥后成為最終的片狀(或粒狀)二水氯化鈣產品。

另一部分45%左右的鈣液送至粒鈣工序，經流化床造粒機噴霧造粒，并經干燥冷卻后，制成無水(或一水)粒狀氯化鈣產品。

2 引入新旭法鈣液后的生產運行狀況

股份公司于2012年4月2日為我公司輸送新旭法改造項目鈣液，替代鹽業(yè)分公司精制鈣液作為原料使用。現將我公司自2012年4月至5月所用新旭法鈣液和去年所用鹽業(yè)分公司原料清液的成分分析檢測結果列于表1。

表1 新旭法鈣液和原清液的成分分析

從表1所列數據可以發(fā)現，股份公司新旭法鈣液CaCl2主含量與鹽業(yè)分公司鈣液相比有一定提升，但其中MgCl2、灰乳以及CaSO4等雜質含量卻明顯較高。因此，使用新旭法鈣液對我公司的生產造成了如下不利影響：

1) 灰乳等雜質含量高，造成蒸發(fā)加熱器結疤嚴重，不利于換熱，頻繁洗車。

2)灰乳等雜質含量高，嚴重影響產品質量：影響鈣液中NaCl結晶析出，造成產品中鹽分高，致使無水粒鈣產品主含量難以達到94%以上的要求；氯化鈣產品堿度上升。

總之，使用新旭法鈣液，從理論上分析可以提高產量、降低消耗，但實際情況是同時也給我公司正常生產運行帶來了諸多不利因素。為確保生產正常運行，必須設法去除或減少其中雜質，制得合格原料鈣液為氯化鈣生產所用。

3 采取相應改造措施

針對以上出現的問題，進行了如下一系列改造：

3.1 增加加酸裝置

為了除去鈣液中灰乳，我公司嘗試往鈣液中加鹽酸。利用氯堿公司生產過程中產生的廢酸，成本比較低廉。為了確保操作的安全性，需要一套規(guī)范的加酸裝置，包括一臺玻璃鋼酸罐(容積15 m3)及相應配套設施，投資約10萬元。

3.1.1 加酸原理

在新旭法鈣液中加入鹽酸將會發(fā)生如下反應：

Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O

3.1.2 選擇合適的加酸點

在新旭法鈣液進清液桶前設立一個加酸點，流程如圖1所示。

圖1 加酸流程示意圖

3.1.3 確定控制指標

使用二鹽原料精鹵液時灰乳控制指標為0.05 tt以下，因此初步設定清液桶出口灰乳指標為0.2～0.3 tt，按此指標控制后，雖然產品堿度有所下降，但有時二水鈣產品發(fā)黃、溶解不太澄清，于是重新調整控制指標。經過一段時間的摸索，發(fā)現將清液桶出口灰乳指標控制在0.4～0.6 tt之間，二水鈣產品達到了比較理想狀態(tài)：各項指標正常且顏色、外形較好，產品溶解澄清。但新的問題又隨之出現：一水粒產品溶解渾濁。經過分析，判定原因如下：一水粒產品生產需要用熱風干燥，熱風是通過天然氣燃燒獲得，而天然氣燃燒產生大量CO2，與鈣液中所含Ca(OH)2反應生成CaCO3并帶入最終產品,從而造成產品溶解渾濁。反應式如下：

Ca(OH)2+CO2=CaCO3(沉淀)+H2O

由此可以看出，CaCO3是造成一水粒產品渾濁的原因，若要降低其含量，必須降低45%鈣液中Ca(OH)2含量，但為了不影響二水鈣的產品質量，只有通過為一水粒生產單獨供45%鈣液并在鈣液中加酸來實現。為此需要設立第二個加酸點，即在2#鈣液桶旁增加一新的儲桶用于單獨存放供應一水粒生產所需45%鈣液并在其中加酸降低灰乳含量。

圖2 加酸工藝流程

3.2 增加鈣液儲桶

由于股份公司新旭法鈣液輸送量及灰乳含量波動較大，造成加酸量的不穩(wěn)定。利用現有場地設備增加鈣液儲桶，可以達到穩(wěn)定原料供應量及含量指標的目的。因此對原有煤氣凈化裝置中的三臺粗脫塔(已廢棄)進行了相應改造，清空其中填料等，作為單獨的鈣液儲桶用于存放壓濾來原料鈣液。粗脫塔規(guī)格為φ6000×11000，每臺可存儲原料鈣液量約為300 m3。

3.3 新增一臺壓濾機

隨著新旭法鈣液濃度的逐步提升，其中NaCl結晶越來越多，為了去除原料鈣液中所含NaCl、CaSO4等雜質，決定在凈化崗位增加一臺壓濾機。鑒于以往通過壓濾機除去成品鈣液中雜質效果比較好，推斷投用新壓濾機后原料液將會更加純凈。

4 改造后的運行效果

4.1 加酸后原料鈣液中灰乳含量降低

增加加酸裝置后，原料鈣液中灰乳含量明顯降低。6月份原料中灰乳含量平均為1.03 tt，加酸后清液桶出口鈣液中灰乳含量平均為0.51 tt。

4.2 延長原料鈣液沉淀時間，操作平穩(wěn)

粗脫塔改造后，新旭法鈣液首先依次進入三臺粗脫塔，延長了進液流程，并使原料鈣液沉降時間延長，不僅使灰乳含量有所降低，而且穩(wěn)定了清液桶進液量及灰乳含量，使加酸操作更加平穩(wěn)、指標易于調節(jié)。

4.3 原料鈣液雜質含量降低，成品質量提高

新增一臺壓濾機后，通過過濾除去的雜質量增多，因此原料鈣液中雜質含量明顯減少，鈣液質量、成品氯化鈣質量得到一定提升。

通過采取以上幾種措施，使原料鈣液中灰乳含量大大降低，蒸發(fā)加熱器結疤現象得到明顯緩解，延長了設備清洗周期。氯化鈣產品鹽分降至4%以下，堿度等各項指標均符合國標要求，片形正常、白度好，溶解澄清，產品質量較往年得到提升。由于原料鈣液濃度提高，相應提升了45%鈣液的產量，確保了三條生產線滿負荷生產的需求，同時使氯化鈣單位產品各項消耗(汽耗、電耗、天然氣耗等)均有不同程度下降，降低了生產成本，創(chuàng)造出較大的經濟效益。

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1005-8370(2016)06-22-02

2016-06-24

張永慧(1974—)，1997年畢業(yè)于天津科技大學無機化工專業(yè)，高級工程師?，F在唐山三友硅業(yè)有限責任公司技術中心從事項目管理工作。