許從勝,曹國權
(江蘇蘇鹽井神鹽化股份有限公司,江蘇 淮安 223200)
近十幾年鹵水凈化工藝被廣泛運用到制鹽、鹽硝聯(lián)產(chǎn)中,從最初的母液老鹵凈化工藝,到逐步認識到全原鹵凈化鹵水,對產(chǎn)品品質的提高和系統(tǒng)的節(jié)能降耗有著很大的推動力,大幅度減小我國的真空制鹽技術水平與國際同行的差距。真空制鹽技術水平的提高,得益于我國化工行業(yè)的發(fā)展,推動著制鹽行業(yè)的共同進步,在十幾年前,制鹽行業(yè)蓬勃發(fā)展,產(chǎn)大于銷,兩堿化工需要的原鹽質量在不斷提高,原來在兩堿行業(yè)的溶鹽凈化工藝轉移到制鹽生產(chǎn)前道工序,雖然鹵水凈化需要一定的生產(chǎn)成本,但鹵水凈化對制鹽的生產(chǎn)能耗起到大幅度降低作用。隨著制鹽工藝的技術改進和化工行業(yè)對原鹽質量要求的進一步提高,傳統(tǒng)的鹵水凈化工藝還需要改進,從而達到制鹽企業(yè)產(chǎn)品市場競爭的需求,同時對凈化后產(chǎn)生的鈣鎂泥處理方法進行分析對比。下面就鹵水凈化及鈣鎂泥工藝處理的幾種方式進行比較,供制鹽同行專家探討。
我國巖鹽礦鹵主要分為鈣型鹵水和芒硝型鹵水,其中還有一定量含硫化氫的鹵水,芒硝型鹵水占大部分。鈣型鹵水在生產(chǎn)工藝中采用逆流工藝原理轉化成芒硝型鹵水生產(chǎn),分析鹵水凈化,主要以分析芒硝型鹵水為主。凈化鹵水的目的是去除鹵水中Ca2+、Mg2+。首先,因為生產(chǎn)的料液中含有Ca2+、Mg2+,提高了系統(tǒng)料液溫度,降低了蒸發(fā)系統(tǒng)有效溫差,熱損較大,鈣離子容易結垢,影響系統(tǒng)生產(chǎn)周期。其次,盡管通過洗鹽工藝但原鹽中含有的Ca2+、Mg2+還是比較高,成品中氯化鈉含量很難超過優(yōu)級鹽99.00%以上,顯然產(chǎn)品不能滿足化工市場需要。
鹵水凈化的目的是提高產(chǎn)品品質和降低生產(chǎn)消耗,滿足市場需要。近十多年,制鹽技術人員為實現(xiàn)這一目標進行了不懈的努力,為了降低生產(chǎn)成本進行大量實驗,取得很大發(fā)展,通過實踐證明全原鹵凈化生產(chǎn)比凈化母液老鹵生產(chǎn),更能節(jié)能降耗,工藝更好合理組織,產(chǎn)品質量提高得到保證。各個制鹽企業(yè)結合各自優(yōu)勢,目前主要有以下三種全原鹵鹵水凈化方式。
兩堿自然沉降法,主要就是利用純堿和燒堿與原鹵中的Ca2+、Mg2+發(fā)生化學反應,生產(chǎn)難溶沉淀物CaCO3和Mg(OH)2,經(jīng)過16 h~20 h的自由沉降,其清液作為原料生產(chǎn),為了縮短沉降時間,在反應后的鹵水中滴加助沉劑,一般是采用了160萬~200萬分子量聚炳酸烯鈉。這種生產(chǎn)工藝方式目前為大多數(shù)制鹽廠家所采用,優(yōu)點是:工藝簡單,便于操作。凈化后的鹵水質量:過堿量NaOH 0.1 g/L~0.15 g/L;Na2CO30.4 g/L~0.5 g/L;Ca2++Mg2+≥40 mg/L;SS(固體不溶物)≥10 mg/kg;缺點是:占地面積大;沉降時間比較長,要有足夠的緩沖桶;凈化鹵水品質不是很高,難以滿足生產(chǎn)出高品質產(chǎn)品質量要求(例如:醫(yī)藥用鹽),以及受到蒸發(fā)工藝溫度影響,游離的鈣離子在預熱器和加熱室管壁富積,影響傳熱效果,需要定期對設備進行酸洗除垢,對設備的腐蝕有很大的影響;為了盡可能降低鹵水中Ca2+、Mg2+,Na2CO3和NaOH要過堿量,凈化過程成本增加比較高。
無論采取何種鹵水凈化方式,都要產(chǎn)生渣泥,渣泥的主要成分是:CaCO3、Mg(OH)2和固體不溶物。渣泥處理一直是制鹽企業(yè)比較難處理的問題,既污染現(xiàn)場操作環(huán)境又給產(chǎn)生的濾渣后序處理帶來一系列的環(huán)保問題,隨著國家對環(huán)保要求越來越嚴,怎樣處理好渣泥顯得尤為重要,一般是將去除鹽水分后的渣泥制成渣磚,由于含氯化鈉成分高,雨天返潮,不受青睞,或者被化工廠分離它用,更多的是,脫水后直接送大型熱電焚燒?,F(xiàn)就渣泥工藝處理主要有以下三種方式。
凈化后的沉淀物通過刮板收集到緩沖桶中,因渣泥的特殊粘性,進入專用的真空轉鼓離心機脫水,由于鈣鎂泥粘性比較大,下料不穩(wěn)定,就是增加了攪拌裝置,但脫水效果還是不太理想,脫水后的鈣鎂泥含氯化鈉水分較高,給渣泥再利用產(chǎn)生很大的影響,沒有什么實用性價值,同時現(xiàn)場操作環(huán)境很難清潔干凈,在鹵水凈化初期使用該方法比較普遍,目前該工藝基本被淘汰。
框式壓板過濾機處理鈣鎂泥是在真空轉鼓離心機處理基礎上優(yōu)化產(chǎn)生,克服脫水渣質含鹽水高的缺點,通過高壓將鈣鎂泥中鹽水擠出,鈣鎂泥含鹽水較低,脫水后的鈣鎂泥可以被化工廠再去提純分離,或者送熱電處理,該工藝現(xiàn)被廣泛使用,缺點就是設備故障率較高,清洗比較頻繁,同樣存在現(xiàn)場操作環(huán)境難清潔的問題。
由于鈣鎂泥實用性價值小,既影響現(xiàn)場的操作環(huán)境又產(chǎn)生出處理渣泥帶來的環(huán)保問題,以前環(huán)保意識不強,存在隨意丟棄處理的現(xiàn)象,但隨著國家環(huán)保要求越來越高,經(jīng)過制鹽專家多年努力,成功地把鈣鎂泥注入到停止開采的礦井中,利用其溶腔存放鈣鎂泥,也就是用充填式注井方式處理鈣鎂泥。先把鈣鎂泥收集到緩沖桶中,并按照一定的固液比進行稀釋,然后用高壓泵注入到礦井中,這種充填式方式注井處理鈣鎂泥有效地解決環(huán)保問題,同時亮化了現(xiàn)場操作環(huán)境,盡管該技術含量較高,對井組有特殊滿足充填要求,但這是目前比較理想的處理方法,將是制鹽鹵水凈化后處理鈣鎂泥的主要方向。
制鹽鹵水凈化是降低能耗、提高質量的關鍵技術,隨著鹽業(yè)市場競爭日趨激烈,特別是兩堿化工原鹽的質量要求在不斷提高,還有就是特殊高品質原鹽的需求,從鹽行業(yè)的發(fā)展趨勢來看,膜過濾凈化技術必將取代傳統(tǒng)的鹵水凈化工藝,同時把產(chǎn)生的鈣鎂泥通過充填式注井方式進行處理,既環(huán)保清潔,又推動整過循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展,必是我國鹽業(yè)發(fā)展主要方向。