過(guò)濾分離技術(shù)在無(wú)機(jī)鹽工業(yè)清潔生產(chǎn)中的應(yīng)用

吳　　芳，都麗紅，朱企新（1.上?；ぱ芯吭?，上海200062；2.天津大學(xué)化工學(xué)院；3.全國(guó)石油和化工行業(yè)過(guò)濾與分離工程研究中心）

綜述與專論

過(guò)濾分離技術(shù)在無(wú)機(jī)鹽工業(yè)清潔生產(chǎn)中的應(yīng)用

吳芳1，3，都麗紅1，3，朱企新2，3
（1.上海化工研究院，上海200062；2.天津大學(xué)化工學(xué)院；3.全國(guó)石油和化工行業(yè)過(guò)濾與分離工程研究中心）

過(guò)濾與分離作為基本的化工生產(chǎn)單元過(guò)程之一，在無(wú)機(jī)鹽生產(chǎn)中不可或缺。清潔生產(chǎn)要求過(guò)濾與分離過(guò)程能采用先進(jìn)的工藝技術(shù)、高效集成分離設(shè)備、新型過(guò)濾介質(zhì)、環(huán)保型后處理工藝，并確保過(guò)程的高效節(jié)能。對(duì)氯堿鹽泥、尾礦礦漿過(guò)濾與分離過(guò)程中的清潔生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用研究。在壓榨過(guò)濾工業(yè)性試驗(yàn)中探索了壓榨過(guò)濾操作的最適宜起始?jí)赫c(diǎn)，確保壓榨效果最好、過(guò)程用時(shí)短、濾餅含液量更低；針對(duì)鋁土礦浮選后尾礦的物性，分別采用助過(guò)濾、絮凝、凝聚技術(shù)等預(yù)處理方法對(duì)尾礦處理與水的回用過(guò)程進(jìn)行了最適宜的使用條件與方法的探索，應(yīng)用效果好，處理量高，水回用可達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可供工業(yè)生產(chǎn)借鑒。

過(guò)濾分離；無(wú)機(jī)鹽；清潔生產(chǎn)；節(jié)能；環(huán)保

1　中國(guó)無(wú)機(jī)鹽工業(yè)發(fā)展概況

中國(guó)早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就已開始生產(chǎn)和應(yīng)用無(wú)機(jī)鹽產(chǎn)品，到明代部分無(wú)機(jī)鹽的生產(chǎn)已經(jīng)形成了一定的手工業(yè)規(guī)模，但在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，還一直停留在手工作坊階段。近30 a來(lái)，中國(guó)無(wú)機(jī)鹽工業(yè)取得了重大進(jìn)展，無(wú)機(jī)鹽行業(yè)的原料、通用產(chǎn)品生產(chǎn)工業(yè)相對(duì)成熟。尤其對(duì)于部分具有資源優(yōu)勢(shì)的無(wú)機(jī)鹽產(chǎn)品，新興工藝的應(yīng)用和高效裝備的引入，實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，部分產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與裝備水平已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。新的無(wú)機(jī)鹽產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，并朝著精細(xì)化發(fā)展，產(chǎn)品品種的系列化工藝開發(fā)初見(jiàn)成效；產(chǎn)量上有較大突破，部分產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到世界前列。如中國(guó)輕質(zhì)碳酸鈣的產(chǎn)量為世界第一，且目前大批量出口，有廣闊的國(guó)際市場(chǎng)空間［1］；裝備技術(shù)上，基本擺脫了早期的作坊式生產(chǎn)，一批批現(xiàn)代化無(wú)機(jī)鹽生產(chǎn)企業(yè)不斷涌現(xiàn)［2］。此外，無(wú)機(jī)鹽行業(yè)生產(chǎn)中資源高效利用、節(jié)能降耗、無(wú)三廢排放、環(huán)保工藝技術(shù)等都逐步得到重視，并取得一定成效。

2　清潔生產(chǎn)及發(fā)展

2.1清潔生產(chǎn)的定義

《清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》［3］明確定義：清潔生產(chǎn)是指通過(guò)采用清潔的能源和原料、改進(jìn)設(shè)計(jì)、選擇先進(jìn)的工藝流程及裝備、綜合利用等，從工藝生產(chǎn)源頭開始就采取削減污染可能產(chǎn)生的措施，提高資源利用，減少或者避免生產(chǎn)過(guò)程中污染物的產(chǎn)生，以減輕、消除對(duì)人類健康和環(huán)境的危害。

2.2國(guó)內(nèi)清潔生產(chǎn)現(xiàn)狀及概況

從中國(guó)清潔生產(chǎn)歷程可知，早在20世紀(jì)90年代，全國(guó)各地都在提倡“預(yù)防為主，防治結(jié)合”、“采用無(wú)廢少?gòu)U工藝”，但實(shí)施力度不夠，目前來(lái)看，污染防治工作主要還是依靠“末端治理”，即三廢處理［4］。這種污染治理方法需要額外增加治理污染的投資費(fèi)用，還不能有效回收利用未反應(yīng)的原料和廢物中的有用成分，致使原材料消耗大，產(chǎn)品成本高。此外，目前通用的污染治理方法應(yīng)用效果非常有限，想通過(guò)末端治理實(shí)現(xiàn)徹底消除污染還很難。據(jù)調(diào)查報(bào)道，相比污染后采取措施治理，在生產(chǎn)前進(jìn)行污染防治可大大提高經(jīng)濟(jì)效益。如在日本，若不采取措施直接排放硫氧化物，對(duì)造成的空氣污染進(jìn)行治理所需投入的資金是預(yù)防費(fèi)用的10倍［5］。

總結(jié)部分發(fā)達(dá)國(guó)家治理污染的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，工業(yè)過(guò)程中應(yīng)轉(zhuǎn)換思維模式，逐步認(rèn)識(shí)到只有大力開展清潔生產(chǎn)，將“預(yù)防為主”作為企業(yè)發(fā)展的主要工作之一，輔以“防治結(jié)合”，才能根本解決工業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的包括水、空氣等的污染問(wèn)題。也就是需要研究清潔生產(chǎn)新工藝、開發(fā)預(yù)防污染新途徑、應(yīng)用集成環(huán)保新裝備，使過(guò)程不產(chǎn)生污染，或在生產(chǎn)過(guò)程中盡可能消除污染物，在保證經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，確保生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和當(dāng)前日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題，國(guó)家大力推進(jìn)清潔生產(chǎn)工作，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的污染治理與控制要求越來(lái)越高，出臺(tái)和制定各種新的規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)有毒有害污染物和氣體的排放進(jìn)行控制。此外，大力加強(qiáng)清潔生產(chǎn)科研項(xiàng)目資金的投入，重視和支持培養(yǎng)清潔生產(chǎn)領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員。清潔生產(chǎn)實(shí)施所產(chǎn)生的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益也是相當(dāng)可觀的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅在2008年，國(guó)家在實(shí)施清潔生產(chǎn)方案方面投入資金總計(jì)173.1億元，通過(guò)清潔生產(chǎn)方案的實(shí)施，得到明顯的資源、能源節(jié)省及污染防治成效，大大降低了水、電等能源消耗，也減少了大量的二氧化碳排放，取得100多億元的經(jīng)濟(jì)效益［6］。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，清潔生產(chǎn)將會(huì)給整個(gè)工業(yè)帶來(lái)革新，在節(jié)能環(huán)保的同時(shí)，使經(jīng)濟(jì)效益提升到一個(gè)新的高度，因此大力發(fā)展和推進(jìn)清潔生產(chǎn)是非常有必要的。

目前，在全國(guó)范圍內(nèi)，清潔生產(chǎn)得到的重視程度還不夠，實(shí)施力度還不深入，推進(jìn)工作也還沒(méi)有全面展開，在這幾方面，都存在地區(qū)、行業(yè)不均衡的問(wèn)題。據(jù)報(bào)道，截止2010年，開展清潔生產(chǎn)審核的主要包括化工、石化、電子信息、鋼鐵等重點(diǎn)行業(yè)，僅占全國(guó)工業(yè)總量的3.25%，而其中大部分行業(yè)僅有5%的企業(yè)在進(jìn)行清潔生產(chǎn)審核工作［6］。

2.3無(wú)機(jī)鹽行業(yè)清潔生產(chǎn)的重要性

近年來(lái)，雖然中國(guó)無(wú)機(jī)鹽工業(yè)得到了迅速發(fā)展，但從總體看仍存在很多問(wèn)題，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)創(chuàng)新、裝備革新、資源來(lái)源、環(huán)境保護(hù)等方面都有很大的提升空間。

1）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)及裝備的不足?？傮w來(lái)看，存在生產(chǎn)廠家多、企業(yè)規(guī)模小的問(wèn)題，只有很少一部分企業(yè)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，大部分企業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平還停留在20世紀(jì)。技術(shù)上，創(chuàng)新能力不強(qiáng)，研發(fā)能力不足，科研投入少，絕大部分企業(yè)沒(méi)有專業(yè)的科研人員，多是憑經(jīng)驗(yàn)在生產(chǎn)和管理；生產(chǎn)裝備上，有相當(dāng)一部分企業(yè)為了節(jié)省資金，仍沿用陳舊、自動(dòng)化水平低、勞動(dòng)強(qiáng)度大的設(shè)備，引進(jìn)和應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備的推進(jìn)工作慢，導(dǎo)致人力、物力投入大，能源消耗大，產(chǎn)品質(zhì)量不合格率大；從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看，存在產(chǎn)品規(guī)格少、質(zhì)量不穩(wěn)定，且多為通用型產(chǎn)品，多數(shù)精細(xì)、專業(yè)產(chǎn)品還是依賴國(guó)外，如二氧化鈦、過(guò)氧化氫、碳酸鈣等［6］。

2）資源、能源、環(huán)境污染問(wèn)題。中國(guó)無(wú)機(jī)鹽生產(chǎn)中排放的“三廢”量大，一些易產(chǎn)生污染的產(chǎn)品的生產(chǎn)已成為行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，無(wú)機(jī)鹽產(chǎn)品的原料基本上為固體粉狀天然礦物，生產(chǎn)過(guò)程中若不采取任何的污染防治措施，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，且廢水、廢渣、廢氣等污染物多，直接排放危害大。加上生產(chǎn)工藝與設(shè)備落后，部分未反應(yīng)的原料沒(méi)有得到有效回用，導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程成本高，浪費(fèi)大量資源和能源。此外，由于末端治理費(fèi)用高，需要大量的資金投入，加之部分地方政府環(huán)保投入和推廣實(shí)施力度不夠，很多企業(yè)根本不重視這一問(wèn)題，積極性不高，亂排亂放現(xiàn)象仍然嚴(yán)重，或者即使投入設(shè)備進(jìn)行治理，也是沒(méi)有經(jīng)過(guò)合理的工藝設(shè)計(jì)、治理設(shè)備不科學(xué)，不能解決根本問(wèn)題，無(wú)法達(dá)到應(yīng)有的末端治理效果，甚至產(chǎn)生二次污染?？傮w來(lái)說(shuō)，無(wú)機(jī)鹽環(huán)境污染問(wèn)題是制約無(wú)機(jī)鹽產(chǎn)品發(fā)展的重要因素之一。

3）因此，在無(wú)機(jī)鹽工業(yè)中亟需推進(jìn)清潔生產(chǎn)，在生產(chǎn)過(guò)程中采用新技術(shù)、新工藝、先進(jìn)設(shè)備，從源頭上提高生產(chǎn)效率、節(jié)約資源、減少污染物排放，以確保無(wú)機(jī)鹽工業(yè)生產(chǎn)的整體經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。首先是要加強(qiáng)無(wú)機(jī)鹽產(chǎn)品潔凈生產(chǎn)技術(shù)、工藝開發(fā)和綜合利用的基礎(chǔ)研究。加強(qiáng)科研投入力度、重視人才、鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新，獲得有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。其次，改進(jìn)技術(shù)裝備水平，提高資源利用率，確保生產(chǎn)節(jié)能環(huán)保。大力推廣高效節(jié)能環(huán)保型集成裝備的應(yīng)用，摒棄能耗高、污染大、自動(dòng)化程度低的單元過(guò)程設(shè)備，進(jìn)行內(nèi)部廢物、廢熱回用，減少污染排放，節(jié)省能源資源，提高原輔材料的綜合利用水平。此外，應(yīng)推進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化全控制，加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控能力，提高企業(yè)的生產(chǎn)和管理水平，確保企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益。

2.4清潔生產(chǎn)中對(duì)非均相物系分離技術(shù)的要求

大部分工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程離不開液固、氣固等物系的分離，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅化工領(lǐng)域中，就有80%左右的產(chǎn)品包含有過(guò)濾與分離過(guò)程；而幾乎所有的無(wú)機(jī)鹽工業(yè)中都涉及液固、氣固物系的過(guò)濾分離過(guò)程［7-8］。

清潔生產(chǎn)對(duì)液固、氣固物系分離技術(shù)有新的要求，如采用無(wú)毒、無(wú)害的原料和輔料，避免造成環(huán)境污染或二次污染；采用資源利用率高、污染物產(chǎn)生少的工藝技術(shù)，確保工藝過(guò)程節(jié)能降耗、綠色高效；采用集成工藝解決難過(guò)濾物料的過(guò)濾與分離；對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢物、廢水和余熱等進(jìn)行回收或綜合利用；研發(fā)和推廣自動(dòng)化成套集成設(shè)備，減少人力投入，提升分離效率。此外，過(guò)濾介質(zhì)決定設(shè)備的過(guò)濾效果，過(guò)濾介質(zhì)的好壞在很大程度上可以衡量過(guò)濾分離效果，必須重視新的、具有多功能的新型過(guò)濾介質(zhì)的研發(fā)、推廣和應(yīng)用，確保分離過(guò)程高效節(jié)能，滿足清潔生產(chǎn)的要求。

3　高效節(jié)能過(guò)濾分離技術(shù)在無(wú)機(jī)鹽行業(yè)中的應(yīng)用

3.1過(guò)濾分離機(jī)械的優(yōu)化操作舉例

加壓壓榨過(guò)濾機(jī)是20世紀(jì)60年代左右研發(fā)的應(yīng)用于液固分離的節(jié)能型壓濾機(jī)，與無(wú)壓榨功能的壓濾機(jī)相比，它可以得到更干的濾餅，為后續(xù)干燥工藝節(jié)能降耗，在某種程度上甚至可以替代干燥過(guò)程。中國(guó)在20世紀(jì)80年代中后期，通過(guò)引進(jìn)、消化、創(chuàng)新后，到90年代中后期，加壓壓榨過(guò)濾機(jī)（又稱廂式隔膜壓濾機(jī)）逐步在國(guó)內(nèi)推廣。隨著中國(guó)制造業(yè)水平的不斷提高，不僅大大減少了廂式隔膜壓濾機(jī)的進(jìn)口，而且目前已出口到歐美工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家。在三廢處理、污泥脫水、貧礦提純、機(jī)制砂生產(chǎn)等領(lǐng)域均有應(yīng)用［9］。

在無(wú)機(jī)鹽行業(yè)，以鈦白粉生產(chǎn)為例，湖南中鹽株洲化工集團(tuán)有限公司在年產(chǎn)1.5萬(wàn)t鈦白粉生產(chǎn)工藝中用國(guó)產(chǎn)廂式隔膜壓濾機(jī)代替真空葉濾機(jī)用于一、二次水洗，不僅可行，而且具有投資成本低、能耗低、產(chǎn)能高、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)［10］；山東某鈦白粉廠也采用隔膜壓濾機(jī)代替真空葉濾機(jī)（又稱摩爾過(guò)濾機(jī)）對(duì)生產(chǎn)工藝及設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化和改造，增加過(guò)濾壓力，提高分離效率、洗滌速率，減少耗水、耗電，縮短了工藝流程和時(shí)間，得到的濾餅更干，已在多個(gè)鈦白粉企業(yè)推廣應(yīng)用［11］。此外，加壓壓榨過(guò)濾機(jī)可應(yīng)用于液固分離且需要洗滌的類似化工工藝生產(chǎn)中。

從一般過(guò)濾到壓榨過(guò)濾是從技術(shù)到裝備的一大進(jìn)步，但如何能進(jìn)一步科學(xué)使用實(shí)現(xiàn)優(yōu)化操作，使之充分發(fā)揮隔膜壓濾機(jī)的優(yōu)越性，還應(yīng)繼續(xù)下功夫。壓榨過(guò)濾操作存在一個(gè)最適宜的起始?jí)赫c(diǎn)，在該適宜操作點(diǎn)進(jìn)行壓榨過(guò)濾，可以得到最好的過(guò)濾效果，一方面，保證過(guò)程最短（即過(guò)濾、壓榨過(guò)程累積用時(shí)最短），另一方面，分離效果最優(yōu)（即獲得盡可能多的濾液，得到的濾餅含水率最低）［12］。

以氯堿鹽泥為例，物料含水率為80%以上，含鹽成分為KCl、K2CO3、BaSO4等，pH為9～11，物料密度為1 200 kg/m3。采用廂式壓榨型壓濾機(jī)進(jìn)行處理，運(yùn)行周期為53 min，過(guò)濾壓榨時(shí)間合計(jì)25 min（其中過(guò)濾20 min，壓榨5 min），其余28 min包括壓緊、洗滌、松板、卸料等操作。

為確定最適宜的起始?jí)赫c(diǎn)，進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，在不改變過(guò)濾壓力和壓榨壓力的前提下，在不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行提前壓榨，即改變不同起始?jí)赫c(diǎn)，對(duì)每次試驗(yàn)結(jié)束后得到的濾餅質(zhì)量和含水率進(jìn)行測(cè)定，得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1　氯堿壓榨過(guò)濾工業(yè)性試驗(yàn)［13］

從表1可以看出，常規(guī)過(guò)濾濾餅含水率最高，采用提前壓榨過(guò)濾所得濾餅含水率最低。當(dāng)壓榨時(shí)間提前5 min時(shí)，壓榨過(guò)濾效果最好，濾餅含水率達(dá)到最低（29.62%）；與壓榨過(guò)濾方式相比，提前5 min壓榨濾餅含水率降低了5.38%，每個(gè)濾室的濾餅量從37.51 kg降低到34.64 kg，減少濾餅運(yùn)輸量7.65%；與常規(guī)過(guò)濾方式相比，濾餅含水率從50%降低到29.62%，降低了 20.38%，每個(gè)濾室的濾餅量從48.77 kg降低到34.64 kg，減少濾餅運(yùn)輸量28.97%。過(guò)濾壓榨時(shí)間由原來(lái)的25 min減少到20 min，生產(chǎn)效率提高了20%。由此可見(jiàn)，針對(duì)氯堿鹽泥過(guò)濾，最適宜的起始?jí)赫c(diǎn)是提前5 min壓榨，可以得到更干的濾餅，減少濾餅運(yùn)輸量，提高過(guò)濾效果。

3.2尾礦處理和尾礦廢水回用——鋁土浮選礦分離和水再生利用

尾礦浮選后含有大量水，重視浮選后對(duì)尾礦與水的分離，既可以大量節(jié)約水資源，還能提高經(jīng)濟(jì)效益。采用傳統(tǒng)的重力沉降方法進(jìn)行尾礦脫水，存在投資大，占地面積大、操作維護(hù)難且耗功耗時(shí)，分離效率不理想等問(wèn)題。尾礦的水處理核心問(wèn)題是廢水中的固體懸浮物和部分重金屬離子，通常采用加入絮凝劑或凝聚劑的方法對(duì)物料進(jìn)行預(yù)處理，再采用過(guò)濾的方法進(jìn)行尾礦脫水比較適宜。

鋁土礦浮選后尾礦成分復(fù)雜，尾礦漿濃度低，平均含固量為22.1%，顆粒粒徑小，平均粒徑為6.74μm，小顆粒（0.15～3.09 μm）占51.10%，黏度較大（1.70× 10-2Pa·s），濾餅阻力會(huì)很大，不易脫水，屬于難過(guò)濾物料；由于小粒徑的顆粒比例高（小于1 μm的顆粒占17.28%），不能直接采用陶瓷過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾。

因此考慮采用加入助濾劑改變?yōu)V餅結(jié)構(gòu)，提高濾餅的脫水性。根據(jù)助濾劑的選擇要求初選40#、60#助濾劑，采用D1陶瓷微濾膜進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明不加助濾劑，過(guò)濾過(guò)程無(wú)法進(jìn)行；加入兩種助濾劑后都能達(dá)到較好的過(guò)濾效果，透水容易，且透過(guò)液濁度不大?？紤]到60#助濾劑的顆粒大小與尾礦中顆粒大小比較接近，選擇60#助濾劑進(jìn)行處理。

過(guò)濾介質(zhì)類型對(duì)過(guò)濾效果好壞起著直接作用，無(wú)機(jī)陶瓷膜具有毛細(xì)作用及微孔陶瓷膜的親水性，脫水容易、功耗低、處理量大、濾餅含水少、截留精度高、分離效率高，因此選用陶瓷膜作為過(guò)濾介質(zhì)。尾礦過(guò)濾擬分別采用D0（孔徑為25～38 μm）、D1（孔徑為2～3 μm）兩種不同孔徑的陶瓷微濾膜進(jìn)行試驗(yàn)。由于陶瓷膜孔徑大，阻力小，剛開始過(guò)濾，小于膜孔徑的顆粒進(jìn)入孔內(nèi)、甚至穿過(guò)微濾膜的可能性就大，有的可能堵塞陶瓷微濾膜，增加堵塞幾率?？讖叫?，毛細(xì)管壓力降上升，液體通過(guò)的阻力上升，濾速慢。

因此，對(duì)尾礦漿的脫水與回收，需進(jìn)行凝聚及絮凝的可行性試驗(yàn)，以使顆粒成長(zhǎng)，防止陶瓷微濾膜被堵塞。通過(guò)添加絮凝劑，可以很好地提高尾礦漿的可濾性，但添加有機(jī)絮凝劑后，陶瓷微濾膜易堵塞。因此加入凝聚劑進(jìn)行凝聚試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)添加適量的凝聚劑后，采用D0、D1兩種陶瓷微濾膜進(jìn)行過(guò)濾分離，再生情況都很好，其中用D1陶瓷微濾膜濾液澄清度、濾餅濕含量均優(yōu)于D0。

尾礦漿添加助濾劑，再經(jīng)過(guò)凝聚或絮凝處理后，采用陶瓷膜過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾所得濾液符合國(guó)家相關(guān)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表2。

表2　尾礦水處理結(jié)果及國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)［14］

將研究結(jié)果用于實(shí)際生產(chǎn)中，即在尾礦漿中加入60#助濾劑后，按一定濃度加入2#凝聚劑進(jìn)行凝聚，采用30 m2陶瓷過(guò)濾機(jī)過(guò)濾，尾礦水處理結(jié)果達(dá)到生活用水及污水回用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，處理量為29.57～32.14 t/h，出水量為20.7～22.5 m3/h。

4　結(jié)論

1）近30 a來(lái)，中國(guó)無(wú)機(jī)鹽工業(yè)取得了重大進(jìn)展，發(fā)展的同時(shí)也帶來(lái)了很多問(wèn)題，環(huán)境問(wèn)題首當(dāng)其沖。隨著環(huán)境問(wèn)題的日趨嚴(yán)峻，對(duì)無(wú)機(jī)鹽行業(yè)清潔生產(chǎn)的要求越來(lái)越高，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)效益還是社會(huì)效益來(lái)看，預(yù)防都是大大優(yōu)于治理的。而清潔生產(chǎn)要求過(guò)濾分離過(guò)程高效節(jié)能，包括原材料無(wú)毒無(wú)害、工藝技術(shù)與設(shè)備全套集成、資源利用率高、污染物產(chǎn)生少以及三廢的綜合利用。

2）研究了氯堿鹽泥的過(guò)濾分離過(guò)程，對(duì)氯堿鹽泥的壓榨過(guò)濾操作的最適宜起始?jí)赫c(diǎn)進(jìn)行探索，并與常規(guī)單一過(guò)濾以及單室壓榨過(guò)濾效果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明在過(guò)濾壓力、壓榨壓力都不變的情況下，提前壓榨過(guò)濾技術(shù)存在一個(gè)最適宜的操作點(diǎn)，在該時(shí)間提前進(jìn)入壓榨階段，可以得到最好的壓榨效果，且確保過(guò)程用時(shí)短、濾餅含水量低。

3）考慮到鋁土礦浮選后尾礦的物性特征，分別采用添加助濾劑，絮凝、凝聚預(yù)處理或兩者混用的方法對(duì)尾礦進(jìn)行處理，并采用陶瓷膜過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾分離，對(duì)尾礦處理與水回用過(guò)程的最適宜使用條件與方法進(jìn)行了探索。研究結(jié)果表明，陶瓷膜再生情況良好，尾礦處理量大、速度快、水處理結(jié)果滿足國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

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聯(lián)系方式：1127736232@qq.com

Application of filtration and separation technology in cleaner production of inorganic salts industry

Wu Fang1，3，Du Lihong1，3，Zhu Qixin2，3
（1.Shanghai Research Institute of Chemical Industry，Shanghai 200062，China；2.School of Chemical Engineering and Technology，Tianjin University；3.National Petroleum and Chemical Industry Filtration and Separation Engineering Research Center）

Filtration and separation，as one of the basic chemical production processes，is indispensable in the inorganic salt industry.Cleaner production has special requirements for filtration and separation process，such as，adopting advanced technology，high-efficient integrated separation equipment，new filtration medium，and environment friendly post-treatment technology，and ensuring the process with high efficiency and energy saving.The application of cleaner production technology in the separation of chlor-alkali salt silt and tailings pulp was studied.The most appropriate initial press point was obtained in the industrial press filtration test so as to make sure that the separation effect was the best，time was the shortest，and filter cake liquid content was the lowest.In view of the properties of flotation tailings of bauxite，the optimum conditions and methods for the tailings treatment and water reuse were investigated by adopting different pretreatment methods，for example，filter aid，coagulation-flocculation，and aggregation etc..The process was proved with high treatment capacity and good industrial application effect.Meanwhile，water reuse could meet the national standard.Therefore，it could be used for the reference of industrial production.

filtration and separation；inorganic salts；cleaner production；energy saving；environmental protection

TQ028

A

1006-4990（2016）04-0001-05

2016-01-19

吳芳（1987—），女，碩士，主要從事過(guò)濾與分離技術(shù)的研究。

朱企新