陳世祥,吳敬禮,王智勇
(天津長蘆海晶集團有限公司化工廠,天津 300450)
天津長蘆海晶化工廠采用兌鹵法生產(chǎn)氯化鉀工藝,兌鹵法生產(chǎn)氯化鉀的副產(chǎn)品二效鹽,其氯化鈉含量較高,但也有氯化鎂、硫酸鎂、硫酸鈣等少量雜質(zhì),這導(dǎo)致二效鹽品質(zhì)不高,只能作為普通的工業(yè)鹽出售。如果將二效鹽洗滌提純,使其達到精制鹽的標準,可大大提高售價,帶來可觀的經(jīng)濟效益。
2.1 清水洗滌
為驗證二效鹽能否通過洗滌變成精制鹽,先將二效鹽用清水進行洗滌,取兩份300g二效鹽樣品置于燒杯中,分別使用100mL、200mL清水進行洗滌,用抽濾機抽濾后進行化驗。
實驗結(jié)果顯示氯化鈉含量均在98%以上,其余各項指標均在國標范圍內(nèi),將兩份洗后樣品送至制鹽技術(shù)研究院進行重金屬離子檢測,鉛含量為0.1mg/kg,砷含量<0.1 mg/kg其重金屬離子含量均已達標,說明二效鹽通過洗滌制取精制鹽的方法是可行的。
2.2 濾液洗滌
實驗采用清水對二效鹽進行洗滌,會造成二效鹽的損失,收率隨著洗滌水量的增加而降低,為解決清水洗滌過程中鹽分的損失大,用水量高,造成資源浪費的問題,故實驗又采用二效鹽的飽和溶液進行洗滌試驗。
首先,配置二效鹽的飽和溶液,取300mL飽和溶液洗滌備用;分別取3份二效鹽樣品,每份樣品300g,置于燒杯中;用準備好的300mL飽和溶液洗滌第一份樣品,洗滌后進行抽濾,測量其洗后液波美度,再用洗后液洗滌第二份產(chǎn)品,重復(fù)上述步驟,再對第三份產(chǎn)品進行洗滌,然后取三份洗滌液進行化驗,其化驗結(jié)果如表1。
表1 洗滌后樣品結(jié)果
對三次洗滌鹽過濾,干燥,經(jīng)化驗三份樣品氯化鈉含量均達國家標準,且其他各項指標均未超標,后對三分產(chǎn)品至中心化驗室進行檢測,白度均在75以上,已達精制鹽一級品標準。
由表1可知,在洗后液波美度為25°Be′時,NaCl含量較高,其他組分含量較低。且隨著洗滌次數(shù)增加,NaCl含量較一次洗滌含量降低,雜質(zhì)組分含量在也相應(yīng)提高,因此對二效鹽進行一次洗滌效果最優(yōu)。
通過實驗可知二效鹽通過洗滌可以制取精制鹽,而且用濾液洗滌可以減少二效鹽損失,減少浪費。為驗證該實驗在實際生產(chǎn)中是否可以實現(xiàn),故進行中試試驗。
其工藝流程圖如圖1所示。
圖1 洗滌二效鹽工藝流程圖
將錐籃離心機中產(chǎn)出的二效鹽投入洗鹽槽中,同時通入清水,當(dāng)洗滌液波美度在25°Be′時,停止通入清水,然后開啟離心泵將洗鹽槽內(nèi)料液打入活塞式離心機內(nèi)分離、分離后的甩后液回流洗鹽槽內(nèi)循環(huán)洗滌,測量不同時間甩后液波美度,并對該波美度下所得產(chǎn)品取樣化驗。為防止循環(huán)洗滌后期甩后液達到飽和而造成洗滌效果不好,試驗后期在活塞式離心機噴淋口通入少量清水洗滌,并取樣化驗。
試驗結(jié)束后為驗證甩后液是否可以再次利用,將甩后液收集至洗鹽槽,并投入少量分離鹽洗滌,并取樣化驗其洗滌效果。
各樣品化驗結(jié)果如表2所示。
表2 二效鹽洗滌樣品結(jié)果
由表2可知,二效鹽洗滌中試試驗所洗滌樣品NaCl含量均在97%以上,與未經(jīng)洗滌的二效鹽相比,NaCl含量得到很大提高,而 CaSO4、MgSO4、MgCl2含量明顯降低,洗滌后二效鹽可達到精制鹽二級標準,且其他指標均已達標。尤其是在加水噴淋洗滌情況下效果更好,可達到精制鹽優(yōu)級品質(zhì)。
分離鹽是由保溫沉降器底部排出,其成分組成也同二效鹽一樣含有硫酸鎂、氯化鎂等雜質(zhì)?;S硫酸鎂工段分離鹽工序目前采用的是二次洗滌工藝,且采用清水洗滌,但該工藝存在以下缺點:1、由于使用清水洗滌粗分鹽,氯化鈉易溶于水,一水硫酸鎂溶于水的速度很慢,硫酸鎂的分離主要依靠淘洗功能,使得分離鹽的回收率降低,據(jù)測算,目前分離鹽洗滌過程的收率約為85%,致使該產(chǎn)品的年效益總量受到損失。2、該工藝運行中所產(chǎn)生的母液即分離鹽甩后液,由于是清水溶解粗分鹽生成,主要成分為氯化鈉和硫酸鎂。不滿足回收條件,無法參與氯化鉀物料循環(huán),目前只能是排棄,年排放甩后液量1萬m3左右,不僅損失了甩后液中富含的氯化鈉、硫酸鎂,每年還損失井水1萬m3左右,而且從環(huán)境保護的角度來看,這也是急需解決的課題。3、分離鹽質(zhì)量較低,造成產(chǎn)品不含稅價格低于二效鹽68元/t。
試驗結(jié)束后為驗證甩后液是否可以再次利用,將甩后液收集至洗鹽槽,并投入少量分離鹽洗滌,并取樣化驗其洗滌效果。
如果能將分離鹽通過洗滌達到二效鹽的質(zhì)量標準,不僅可以提高分離鹽的經(jīng)濟效益,還可以將分離鹽甩后液重新回收再利用,作為副生鹵回到蒸發(fā)系統(tǒng)。
二效鹽洗滌液洗滌分離鹽,化驗結(jié)果如表3所示。
表3 分離鹽洗滌樣品結(jié)果
在使用二效鹽甩后液洗滌分離鹽所得樣品化驗結(jié)果可以看出,分離鹽的NaCl含量由洗滌前的84.90%提高到92.98%,二效鹽洗滌液洗滌分離鹽后的提高了分離鹽的質(zhì)量和產(chǎn)品白度,使分離鹽接近二效鹽的品質(zhì)。
4.1 使用二效鹽循環(huán)洗滌制取精制鹽方法可行,工藝簡單,效果明顯,并在加水噴淋洗滌的情況下可達到精制鹽優(yōu)級品標準。
4.2 使用二效鹽洗滌甩后液洗滌分離鹽,可以提高分離鹽品質(zhì),使其接近二效鹽質(zhì)量。