鹵水凈化工藝技術(shù)比較及鈣鎂泥處理

許從勝，曹國權(quán)

(江蘇蘇鹽井神鹽化股份有限公司，江蘇 淮安 223200)

1 前言

近十幾年鹵水凈化工藝被廣泛運(yùn)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(rèn)識到全原鹵凈化鹵水，對產(chǎn)品品質(zhì)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(shù)水平與國際同行的差距。真空制鹽技術(shù)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(jìn)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(zhì)量在不斷提高，原來在兩堿行業(yè)的溶鹽凈化工藝轉(zhuǎn)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(shù)改進(jìn)和化工行業(yè)對原鹽質(zhì)量要求的進(jìn)一步提高，傳統(tǒng)的鹵水凈化工藝還需要改進(jìn)，從而達(dá)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(jìn)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(jìn)行比較，供制鹽同行專家探討。

2 鹵水凈化的基本原理

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(zhuǎn)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(jié)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。

3 鹵水凈化的主要方式

鹵水凈化的目的是提高產(chǎn)品品質(zhì)和降低生產(chǎn)消耗，滿足市場需要。近十多年，制鹽技術(shù)人員為實現(xiàn)這一目標(biāo)進(jìn)行了不懈的努力，為了降低生產(chǎn)成本進(jìn)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(zhì)量提高得到保證。各個制鹽企業(yè)結(jié)合各自優(yōu)勢，目前主要有以下三種全原鹵鹵水凈化方式。

3.1 “兩堿”自然沉降法

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(xué)反應(yīng)，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(yīng)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(diǎn)是：工藝簡單，便于操作。凈化后的鹵水質(zhì)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(diǎn)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(zhì)不是很高，難以滿足生產(chǎn)出高品質(zhì)產(chǎn)品質(zhì)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(yù)熱器和加熱室管壁富積，影響傳熱效果，需要定期對設(shè)備進(jìn)行酸洗除垢，對設(shè)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。

3.2 “煙道氣”凈化鹵水法

3.3 膜過濾凈化鹵水

4 鹵水凈化后鈣鎂泥處理

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(yán)，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。

4.1 真空轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)脫水處理渣泥

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(jìn)入專用的真空轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)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。

4.2 框式壓板過濾機(jī)處理鈣鎂泥

框式壓板過濾機(jī)處理鈣鎂泥是在真空轉(zhuǎn)鼓離心機(jī)處理基礎(chǔ)上優(yōu)化產(chǎn)生，克服脫水渣質(zhì)含鹽水高的缺點(diǎn)，通過高壓將鈣鎂泥中鹽水?dāng)D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(diǎn)就是設(shè)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。

4.3 充填式方式注井處理鈣鎂泥

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(qiáng)，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(jìn)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(shù)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。

5 結(jié)論

制鹽鹵水凈化是降低能耗、提高質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，隨著鹽業(yè)市場競爭日趨激烈，特別是兩堿化工原鹽的質(zhì)量要求在不斷提高，還有就是特殊高品質(zhì)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(shù)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(jìn)行處理，既環(huán)保清潔，又推動整過循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，必是我國鹽業(yè)發(fā)展主要方向。