鹽水系統(tǒng)中去除鹽泥工藝的技術(shù)改進(jìn)

張?zhí)靽?guó)，熊 鵬，袁紅林

（新疆華泰重化工有限責(zé)任公司，新疆烏魯木齊 830019）

在離子膜制堿工藝中，鹽水板框壓濾機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中，如果不及時(shí)更換濾布，濾液中含有的微量鹽泥，進(jìn)入淡鹽水罐，會(huì)造成淡鹽水罐底部鹽泥的沉積，長(zhǎng)時(shí)間的積累，淡鹽水罐中的鹽泥層會(huì)持續(xù)上漲，最終導(dǎo)致鹽水系統(tǒng)崩潰，不僅清理難度大，甚至還會(huì)造成系統(tǒng)停車，在國(guó)內(nèi)，此類現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，針對(duì)這一問題，新疆華泰重化工公司進(jìn)行了探討和改進(jìn)。

1 鹽水除泥工藝簡(jiǎn)介

鹽水精制工藝流程示意圖見圖1。

圖1 鹽水精制工藝流程示意圖

（1）次氯酸鈉除菌藻類及其他有機(jī)物。鹽水中的菌藻類被次氯酸鈉殺死，腐殖酸等有機(jī)物被次氯酸鈉氧化分解成為小分子。

（2）碳酸鈉除鈣離子。在鹽水中加入碳酸鈉溶液，使其與鹽水中的Ca2+反應(yīng)，生成不溶性的碳酸鈣沉淀。為了將Ca2+除凈，碳酸鈉的加入量必須超過理論需要量，本工藝的碳酸鈉的過堿量為0.30～0.80 g/L。

（3）氫氧化鈉除鎂離子。在鹽水中加入NaOH溶液，使其和鹽水中的Mg2+反應(yīng)，生成不溶性的Mg（OH）2沉淀，為了將Mg2+除凈，NaOH 的加入 量也必須超過理論需要量，本工藝氫氧化鈉過堿量為0.20～0.50 g/L。

（4）去除有機(jī)物，不溶性機(jī)械雜質(zhì)。工業(yè)原鹽中存在各種雜質(zhì)在化鹽過程進(jìn)入鹽水中，鹽水中的菌藻類、腐殖酸等天然有機(jī)物被次氯酸鈉氧化分解成為小分子，最終通過FeCl3的吸附和共沉淀作用，在預(yù)處理器中預(yù)先除去，一部分不溶性機(jī)械雜質(zhì)也同時(shí)除去。

（5）去除鹽水系統(tǒng)中的硫酸根有多種方法。鋇法除硝是在鹽水系統(tǒng)中加入一定量的氯化鋇，使鋇離子與硫酸根離子生成硫酸鋇沉淀，經(jīng)道爾頓澄清桶去除。但由于氯化鋇成本比較高、毒性比較大，該工藝現(xiàn)已淘汰。膜法除硝是采用選擇滲透膜，利用膜元件的特性將一價(jià)的鈉離子和氯離子與二價(jià)的硫酸根離子分離，通過壓力差使得鹽水中硫酸根與其他離子分開，達(dá)到去除硫酸根的目的。該工藝具有操作費(fèi)用低、效率高、無污染等優(yōu)點(diǎn)。

2 改造背景

近幾年隨著該公司生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，原鹽的使用量不斷增加，原鹽中水不溶物含量持續(xù)超標(biāo)，加劇了整個(gè)裝置的運(yùn)行負(fù)荷，致使透過板框?yàn)V布的細(xì)微鹽泥顆粒含量增加，從表面上看，濾液是澄清的，但隨著時(shí)間的延續(xù)，濾液罐以及淡鹽水罐中沉積了大量的細(xì)微鹽泥，曾因原鹽水不溶物超標(biāo)，導(dǎo)致浮上桶及淡鹽水罐中沉積大量鹽泥，為清理淡鹽水罐及浮上桶，增加了生產(chǎn)成本。目前，隨著除硝工藝的不斷推廣，將鋇法除硝閑置的道爾頓澄清桶加以利用，對(duì)鹽泥系統(tǒng)的改造將大有益處。

3 除泥工藝改造內(nèi)容

該公司膜法除硝裝置開車之前，鹽水系統(tǒng)采用的是鋇法除硝，從離子膜電解槽來的淡鹽水加入定量的氯化鋇后，先進(jìn)入道爾頓澄清桶澄清，通過道爾頓定期下排泥可以去除硫酸鋇沉淀。2011年，膜法除硝裝置擴(kuò)能后，2012年3月，已完全停止使用氯化鋇，道爾頓澄清桶只用來當(dāng)做普通容器使用，除泥系統(tǒng)改造前的工藝流程圖見圖2。

渣池中的鹽泥懸濁液經(jīng)板框壓濾機(jī)擠壓后，濾液自流至V-421中，再經(jīng)濾液泵輸送至淡鹽水罐V-401去化鹽。經(jīng)過7年的運(yùn)行，V-401罐中沉積了大量的鹽泥，影響了鹽水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。造成這一問題的原因是，鹽泥懸浮液中細(xì)小的顆粒透過板框壓濾機(jī)濾布進(jìn)入淡鹽水罐而沉積；濾布破損，導(dǎo)致鹽泥透過板框進(jìn)入淡鹽水罐。目前，該公司3條生產(chǎn)線個(gè)淡鹽水罐中均沉積有不同程度的鹽泥，由于現(xiàn)場(chǎng)裝置布置緊湊，清理鹽泥難度大，給生產(chǎn)帶來一定的安全隱患。經(jīng)過論證，對(duì)原有工藝進(jìn)行改造，將板框壓濾機(jī)的濾液由濾液泵直接輸送至道爾頓澄清桶，由道爾頓澄清桶溢流至淡鹽水罐，利用道爾頓對(duì)濾液進(jìn)一步澄清，通過定期下排泥去除濾液中的微量鹽泥。圖3為改造后的工藝流程。一般來說，道爾型澄清桶桶體較大但操作穩(wěn)定，適應(yīng)各種原鹽的質(zhì)量。含有固體懸浮物的粗鹽水由頂部注入中心桶，到底部展開，形成沉降面，清液反流向上，粗鹽水出中心筒擴(kuò)大口后，經(jīng)過泥漿沉淀層，懸浮顆粒被截留并漸漸沉到桶底，緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)的泥巴集中在排泥口，泥漿定時(shí)排出。清液則不斷上升，經(jīng)過泥漿層、渾濁層、清液層從上部經(jīng)溢槽匯集后流出。鹽泥系統(tǒng)的成功改造，克服了淡鹽水罐容易沉積泥巴的這一缺點(diǎn)，為鹽水系統(tǒng)的安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)運(yùn)行提供了有力的保障；另一方面，也使得停用的道爾澄清桶重新發(fā)揮其作用。鑒于3條生產(chǎn)線的交錯(cuò)性，后期還將會(huì)進(jìn)一步改進(jìn)，將該3條生產(chǎn)線的濾液全部輸送至道爾澄清桶，并在道爾澄清桶增加1臺(tái)離心泵進(jìn)行鹽水的合理分配。

4 鹽泥系統(tǒng)改進(jìn)的經(jīng)濟(jì)效益

圖2 除泥系統(tǒng)改造前工藝流程

圖3 除泥系統(tǒng)改造后工藝流程

由圖3可以看出，濾液走向的改變消除了淡鹽水罐沉積鹽泥而導(dǎo)致鹽水系統(tǒng)崩潰的這一安全隱患。目前，該裝置4個(gè)淡鹽水罐，其中，2個(gè)為1 800 m3，2個(gè)1 145 m3，均不同程度沉積鹽泥，其中，1個(gè)1 145 m3的淡鹽水罐由于沉積鹽泥過多而被迫停止使用，正在進(jìn)行清理鹽泥。由于現(xiàn)場(chǎng)空間有限，清理1個(gè)淡鹽水灌的總費(fèi)用約十萬元，清理4個(gè)罐約總需費(fèi)用四十萬元左右，并且，在清理鹽泥的過程中，將會(huì)造成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的大面積污染，造成土壤鹽化而影響周邊的樹木及草坪生長(zhǎng)。另外，若濾液走向不改變，長(zhǎng)期的惡性循環(huán)，勢(shì)必造成1條生產(chǎn)線上的2個(gè)淡鹽水罐由于沉積鹽泥而停止使用，會(huì)造成整個(gè)電解系統(tǒng)停車。濾液走向的改變?yōu)檎麄€(gè)系統(tǒng)的持續(xù)長(zhǎng)久運(yùn)行提供了有力的保障，會(huì)為企業(yè)帶來很大的效益。