淺談復(fù)曬工段改造的意義

魯 磊

(唐山海港旭寧化工有限公司，河北唐山 063605)

唐山海港旭寧化工有限公司(以下簡稱“公司”)作為大清河鹽化公司的子公司，屬資源綜合利用型企業(yè)，可利用制鹽廢液(苦鹵)44萬m3，生產(chǎn)氯化鉀2 500 t/a、氯化鎂25 000 t/a，公司承擔(dān)著制鹽后苦鹵的消化，同時也承載著海水資源的綜合利用。目前，公司氯化鉀現(xiàn)生產(chǎn)裝置為兩效蒸發(fā)系統(tǒng)，存在刷罐周期短，單位產(chǎn)品汽耗高、設(shè)備利用率低等問題。按照集團提出的“節(jié)能減排，循環(huán)發(fā)展”戰(zhàn)略要求，公司在未來的發(fā)展中將會在節(jié)能降耗，降低運營成本上下功夫。同時根據(jù)國家大氣治理要求，公司原有兩臺20 t燃煤蒸汽鍋爐2018年必須停用拆除。根據(jù)測算，如按煤改氣方式生產(chǎn)，蒸汽成本將上升到320元/t(蒸汽成本為同行業(yè)的2倍)，氯化鉀產(chǎn)品成本將大幅提高，形成嚴(yán)重虧損。

基于以上原因，公司計劃從苦鹵源頭進行改進，從提高苦鹵含鉀量入手。

公司復(fù)曬工段主要是為氯化鉀車間提供生產(chǎn)氯化鉀的進罐鹵，苦鹵中含鉀量的高低，直接影響氯化鉀生產(chǎn)過程中的蒸汽消耗，進而影響氯化鉀的生產(chǎn)成本。因此，復(fù)曬工段如何提高苦鹵中的含鉀量，對下一步生產(chǎn)至關(guān)重要。通過對大連復(fù)州灣鹽場進行考察，對公司復(fù)曬工段改造有了新的想法。

1 現(xiàn)狀

大清河鹽化公司制鹽工區(qū)通過東機房納潮泵站引進海水，按照每年既定計劃、各項生產(chǎn)操作標(biāo)準(zhǔn)正常制鹽，正常甩鹵，工區(qū)苦鹵終止?jié)舛葹?8 °Be′，由各工區(qū)用管道輸送至公司進行苦鹵吹溴，然后復(fù)曬。制鹽工區(qū)每月甩老鹵量見表1。

表1 制鹽工區(qū)每月甩老鹵量Tab.1 Monthly rejection of old brine in saltmaking area

復(fù)曬工段灘田原有面積680 000 m2，成鹵率40%，進罐鹵年平均含鉀量30 g/L。2016年公司實施初級鹵水綜合利用吹溴改擴建項目后，由于需建設(shè)儲鹵庫，占用復(fù)曬灘面積一半。

2 復(fù)曬能力降低的原因

(1)面積減少復(fù)曬灘復(fù)曬能力降低，現(xiàn)有的復(fù)曬灘面積按照原有制鹵方式無法完成現(xiàn)有老鹵的趕制，造成進罐鹵含鉀量的質(zhì)量無法保證，同時難以滿足公司要求的提鉀鹵水中鉀含量達(dá)到36 g/L～38 g/L，氯化鉀生產(chǎn)成本過高。

(2)年久失修，池板并存有硫酸鎂。

(3)雨季無防護措施，上半年復(fù)曬好的進罐鹵，降雨后會降低濃度，導(dǎo)致氯化鉀含量降低。

(4)苦鹵濃度高，粘度大，蒸發(fā)比較困難。

3 提高復(fù)曬能力的方法

(1)對現(xiàn)有340 000 m2鹵井進行深挖處理，多余的苦鹵可存于浮卷池，同時可在雨季防雨，復(fù)曬出的二級鹽在浮卷池內(nèi)進行結(jié)晶。

(2)我國北方海鹽區(qū)冬季溫度較低，最低能達(dá)到-15 ℃，冬季復(fù)曬可利用低度鹵水凍硝，苦鹵在寒流中大量析出硫酸鎂(MgSO4·7H2O)。在溫度最低的寒流過去后，要及時倒換貯鹵池中的鹵水，清除已析出的硫酸鎂。

(3)根據(jù)制鹽理論分析，復(fù)曬工藝可采取分段復(fù)曬，復(fù)曬周期以月為單位。

4 提高復(fù)曬工段能力的措施

(1)將現(xiàn)有8個浮卷結(jié)晶池退出，改為趕制28 °Be′～30 °Be′鹵水的趕鹵池。

(2)將現(xiàn)有浮卷池南邊的趕鹵池面積改成8個帶磚護坡的浮卷趕鹵池，同時新增改造與浮卷池相對應(yīng)的8個調(diào)節(jié)池，另外，還需將866 580 m2的廠區(qū)南側(cè)趕鹵面積合理改成8個浮卷池及配套的高位調(diào)節(jié)池。另外，對新改造的浮卷趕鹵池需改建2個深2.0 m的浮卷池，用于深存分段趕制的鹵水。

(3)對改造后的復(fù)曬灘面積進行合理分配，長年分曬趕制鉀含量達(dá)到37 g/L左右的進罐鹵水。

(4)利用荒廢面積設(shè)計新增鹵井子、現(xiàn)有鹵井清淤加深，鹵井子冬季存鹵能力要求能達(dá)到存當(dāng)年越冬的苦鹵及兩年復(fù)曬苦鹵量。

(5)對新改造的浮卷趕鹵池需改建3個深2.5 m的浮卷池，用于深存分段趕制的鹵水。

(6)配套改造老鹵回收系統(tǒng)

(7)其他施工方案：

①池板預(yù)處理，池板先用輕水浸泡，停晾，如確有必要可進行清淤泥處理；新筑埝位置磚頭、石塊清理干凈，避免成埝后漏水。

②池埝溝道施工注意事項：填方和新筑埝每30 cm厚用60型推土機(或120挖掘機)以上機械壓實一次；修埝搶坡：要求搶出光面，無空隙，坡面平整，埝底腳和埝頂按要求的坡比呈平行直線，修好后按直線誤差不超過±3 cm；打榔頭：做到適時打，干的要澆水、澆透，要求一平一立，打出光面，無空隙；埝、坡經(jīng)驗收合格后，鋪防滲塑膜，接邊至少搭接20 cm。全部坡面、頂面，保證磚下必須有塑料；砌磚：砌磚時要掛線，每行磚平齊，上下兩行不重縫(錯縫對中)斜砌(平砌)。壓頂磚平整，不重縫；壓實：砌磚完成后浮卷池板用120挖掘機十字花壓實；落水口處均用側(cè)立磚砌好，規(guī)格：長2 m，寬1.5 m；迎水面設(shè)迎水墻，沿坡側(cè)立磚護坡：寬3 m，高1.5 m；各種溝道順暢，不能窩存鹵水。

5 復(fù)曬車間復(fù)曬操作

第一階段。在鹵井存有12萬m330.7 °Be′左右、KCl含量31 g/L的提鉀進罐苦鹵，改造后對應(yīng)鹵井子(深2 m)面積為60 000 m2，可根據(jù)每年趕制的進罐鹵(2 a～3 a的量)對擴建及原有的300 000 m2鹵井進行深挖處理，多余的苦鹵可存于浮卷池。

第二階段。所有面積改造完成進行正常提高氯化鉀含量的復(fù)曬工序，因為苦鹵濃度高，粘度大，蒸發(fā)比較困難，根據(jù)理論分析，復(fù)曬工藝可采取分段復(fù)曬，復(fù)曬周期以月為單位，具體可分以下兩步：

第一步：繼續(xù)析出氯化鈉階段，對應(yīng)濃度區(qū)間為28 °Be′～30 °Be′，全年接收來自制鹽老鹵50萬m3，實際公司接收44萬m3(按88%收鹵率計算)，每月按10萬m3甩老鹵計算需要復(fù)曬結(jié)晶面積2 500 m2，該部分面積可由公路東側(cè)原浮卷池92 800 m2、新改調(diào)節(jié)池和浮卷池80 000 m2和2號泵北側(cè)78 000 m2組成，公路東剩余面積80 000 m2。該階段復(fù)曬出的二級鹽在浮卷池內(nèi)進行結(jié)晶，達(dá)到一定程度進行收鹽處理，可產(chǎn)鹽量1.37萬t鹽。

第二步：苦鹵制鹵階段，對應(yīng)濃度區(qū)間為30 °Be′～34 °Be′，該階段由于苦鹵中氯化鈉含量極少，鎂鹽和鉀鹽還未達(dá)到析出點，可忽略鹽類析出。該階段分兩個步驟進行分曬，分別是30 °Be′～32 °Be′，灘田面積占比46%；32 °Be′～34 °Be′，灘田面積占比54%；按照每月制鹽甩10萬m3老鹵計算，經(jīng)過結(jié)晶復(fù)曬可得到5.8萬m330 °Be′的苦鹵，再經(jīng)過一個周期內(nèi)將5.8萬m3苦鹵趕制成34 °Be′的苦鹵需要224 000 m2復(fù)曬面積?，F(xiàn)有面積80 000 m2+130 000 m2=210 000 m2，差14 000 m2。該14 000 m2面積可在生產(chǎn)過程中通過操作管理給予彌補。

第三階段。存鹵越冬處理以及除鎂后再復(fù)曬。我國北方海鹽區(qū)冬季溫度較低，最低能達(dá)到-15 ℃，冬季復(fù)曬可利用低度鹵水凍硝，苦鹵在寒流中大量析出硫酸鎂(MgSO4·7H2O)，需要注意的是：越冬苦鹵濃度不宜超過34 °Be′，以免損失鉀鹽，方案中理論復(fù)曬終止?jié)舛仍?4 °Be′，將達(dá)到濃度的鹵水存于深鹵井，另外，在溫度最低的寒流過去后，要及時倒換貯鹵池中的鹵水，清除已析出的硫酸鎂，公司可利用旋耕機將冬季浮卷池中析出的硫酸鎂打碎，用浮吸式收鹽機收至坨臺，以免氣溫回升時析出的硫酸鎂重新溶解，降低冷卻效果，可制成融雪劑。

6 結(jié)束語

復(fù)曬工段在苦鹵化工生產(chǎn)中占有重要位置，其作用的發(fā)揮直接影響下步氯化鉀生產(chǎn)成本，合理分配面積趕制吹溴后的老鹵，以達(dá)到提鉀進罐鹵水鉀含量的要求，另外通過增加浮卷池和鹵井儲鹵面積，對老鹵存儲形成緩沖，既可以實現(xiàn)老鹵的二次吹溴，又通過長期深存老鹵，提高老鹵復(fù)曬效果。

通過改造，對氯化鉀生產(chǎn)成本進行簡單計算：復(fù)曬灘改造前鉀含量最高31 g/L，改造后鉀含量可達(dá)到37 g/L。每年制鹽工區(qū)甩撤苦鹵50萬m3按照88%收鹵率實收44萬m3可產(chǎn)氯化鉀3 080 t，生產(chǎn)氯化鎂29 260 t，總產(chǎn)值是：3 080 t×0.2萬元/t=616萬元；29 260 t×0.04萬元/t=1 170萬元，總計1 786萬元。

改造前31 g/L鉀含量的噸鉀費用是0.850 8萬元/t；噸鎂的費用是0.029 5萬元/t；總費用是：氯化鉀：3 080 t×0.850 8萬元/t=2 620萬元；氯化鎂：29 260 t×0.029 5萬元/t=863萬元；總計3 483萬元。改造前利潤是：1 786萬元-3 483萬元=-1 697萬元。

改造后37 g/L鉀含量的噸鉀費用是0.729 9萬元/t；鎂的費用是0.029 9萬元/t；總費用是：氯化鉀：3 080 t×0.729 9萬元/t=2 248萬元；氯化鎂：29 260 t×0.029 9萬元/t=885萬元；總計3 133萬元。改造后利潤：1 786萬元-3 133萬元=-1 347萬元。

改造后將實現(xiàn)減虧350萬元。