一種在氨鹽水中加鎂控制重灰粒度的方法

冶發(fā)明，馬成棟，李慧英，李元睿

(青海發(fā)投堿業(yè)有限公司,青海 德令哈 817099)

1 背景技術(shù)

固相水合法制取重灰時(shí)，影響重灰粒度的因素除堿水比、化合水溫度、水合時(shí)間、輕灰溫度外，輕灰中雜質(zhì)離子也會(huì)影響重灰粒度，尤其是鎂離子。普遍采用的方法是通過(guò)控制精鹽水中的鎂離子來(lái)控制重灰粒度，但是也會(huì)導(dǎo)致精鹽水管道、吸氨塔內(nèi)結(jié)疤結(jié)垢的現(xiàn)象，為了減少結(jié)疤對(duì)吸氨塔的影響，通常用酸洗的方法來(lái)解決，而酸洗對(duì)設(shè)備腐蝕較為嚴(yán)重。

吸氨塔水箱不斷的腐蝕穿透泄漏，部分水箱無(wú)法正常使用，造成產(chǎn)量下降、氨耗偏高。

2 加鎂工藝流程

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在氨鹽水中加鎂控制重灰粒度的方法，該方法先盡可能除凈精鹽水中的鎂離子，避免精鹽水管道及吸氨塔內(nèi)結(jié)疤結(jié)垢，減少酸洗次數(shù)及吸氨塔水箱檢修次數(shù)，再在精鹽水吸氨制成氨鹽水后加入MgCl2溶液，以控制重灰粒度。

該方法由兩套加鎂系統(tǒng)組成。

蒸吸增加一套加鎂罐后用兩套加鎂系統(tǒng)，增加的一臺(tái)加鎂罐安裝在現(xiàn)有加鎂罐北側(cè)，每臺(tái)加鎂罐引出兩條管線經(jīng)氨鹽水鈦板房頂進(jìn)氨鹽水A桶和C桶，1#、2#化鎂罐出液串聯(lián)，保證一臺(tái)化鎂罐檢修時(shí)另一臺(tái)正常工作，化鎂泵采用計(jì)量泵，保證加鎂量均勻可控，化鎂時(shí)根據(jù)氨鹽水鎂含量、重灰粒度及生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)整氨鹽水加鎂量的控制。改造后氨鹽水指標(biāo)(鎂含量)控制在24～30 mg/L，加鎂泵使用變頻電機(jī)，接入蒸吸DCS系統(tǒng)。

圖1 加鎂工藝流程圖

用精鹽水將MgCl2·6H2O溶于加鎂罐內(nèi)，通過(guò)攪拌使其充分溶解，配置成一定濃度的氯化鎂溶液，經(jīng)加鎂泵引至氨鹽水桶，進(jìn)入桶內(nèi)與氨鹽水充分混合，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制程序調(diào)整泵的流量，使氨鹽水鎂含量控制在工藝要求的范圍之內(nèi)，從而達(dá)到保證重灰產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

鹽水車間制備精鹽水的工藝流程簡(jiǎn)敘如下：原鹽經(jīng)工程機(jī)械由化鹽桶上部進(jìn)入，與從其底部進(jìn)入的雜水逆流接觸形成飽和粗鹽水，自化鹽桶頂部溢流入粗鹽水地槽再流入粗鹽水集中槽，然后用粗鹽水泵送至混合液槽，經(jīng)粗鹽水分配槽分配到反應(yīng)罐。石灰乳、純堿液自外管進(jìn)入苛化罐，配制苛化液與粗鹽水進(jìn)入混合液槽，再流入粗鹽水分配槽又進(jìn)入反應(yīng)罐。它與粗鹽水中的Ca2+、Mg2+反應(yīng)生成CaCO3和Mg(OH)2沉淀。從反應(yīng)罐頂部經(jīng)曲徑槽(用以延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間)進(jìn)入澄清桶。在配助劑槽中，精鹽水與聚丙稀酸鈉或聚丙稀酰胺按質(zhì)量比0.3‰～0.5‰配制成助沉劑，助沉劑在曲徑槽入口兌入粗鹽水中，使Mg(OH)2和CaCO3更好的沉降?？粱}水在澄清桶內(nèi)澄清，成為合格精鹽水由澄清桶頂部溢流至精鹽水罐，經(jīng)精鹽水泵送至重堿車間吸氨工序及水氣車間。

重堿車間氨鹽水加鎂崗位的任務(wù)是將固態(tài)氯化鎂加入加鎂罐中，用精鹽水溶解后由加鎂泵輸送到冷氨鹽水桶，把合格的氨鹽水送到碳化崗位去制堿。主要設(shè)備及管線有加鎂泵、加鎂罐攪拌及所屬管線、閥門等。主要工藝流程是將外購(gòu)的固態(tài)氯化鎂加入加鎂槽中，用精鹽水溶解，在加鎂罐中攪拌均勻，從加鎂罐底部流出進(jìn)入加鎂泵，用加鎂泵輸送至冷氨鹽水桶。主要操作要點(diǎn)為司泵工接到加鎂通知后，往加鎂罐注少許精鹽水，開啟加鎂罐攪拌機(jī)，再向加鎂槽內(nèi)加入氯化鎂，每次加6袋，打開精鹽水閥門，將氯化鎂溶解攪拌至均勻狀態(tài)。根據(jù)主操指令調(diào)節(jié)加鎂流量控制氨鹽水鎂含量。這樣用精鹽水將MgCl2·6H2O溶化于化鎂罐內(nèi)，通過(guò)攪拌使其充分溶解，配制成一定濃度的氯化鎂溶液，經(jīng)泵引至氨鹽水A/C桶頂部中心套筒進(jìn)入桶內(nèi)與氨鹽水充分混合，通過(guò)調(diào)整泵的流量使氨鹽水鎂含量控制在工藝要求的范圍之內(nèi)，從而達(dá)到保證重灰產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

重堿車間在氨鹽水中加入一定濃度的氯化鎂溶液，為了預(yù)防設(shè)備故障時(shí)無(wú)法滿足生產(chǎn)需求，在蒸吸工段增加一套加鎂系統(tǒng)，用兩套加鎂系統(tǒng)，利用精鹽水加鎂，再由加鎂泵送至氨鹽水桶，每臺(tái)加鎂泵分別引出兩條管道進(jìn)氨鹽水桶，保證一臺(tái)加鎂罐檢修時(shí)另一臺(tái)能夠正常工作。

試運(yùn)行前期，氨鹽水中的鎂含量波動(dòng)較大，給產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)了較大影響，主要原因：

1)試運(yùn)行期間操作人員操作經(jīng)驗(yàn)不足處于摸索階段，調(diào)整鎂溶液的加入量時(shí)，波動(dòng)大；

2)配制鎂溶液時(shí)，連續(xù)性不強(qiáng)，加入MgCl2·6H2O不穩(wěn)定；

3)改造前期鎂加入氨鹽水桶的位置是在桶壁處而不是中心套筒位置，導(dǎo)致鎂溶液與氨鹽水混合不均勻；

4)化鎂罐無(wú)液位顯示，罐內(nèi)溶液容量主要是通過(guò)操作人員肉眼觀察來(lái)實(shí)現(xiàn)，存在一定的誤差。

經(jīng)過(guò)不斷試驗(yàn)和探索，氨鹽水中鎂含量在24～28 mg/L，可保證產(chǎn)品質(zhì)量重灰純堿粒度控制在粒度≥180 μm的篩余物≥72%，高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。粒度≥1.18 mm的篩余物≤2%，粒度≥2.00 mm的篩余物 ≤0.05%。

表1 改造前后精鹽水、氨鹽水的分析數(shù)據(jù)

3 技術(shù)特點(diǎn)

與原有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下效果：

1)利用該控制方法，避免吸氨塔及管道結(jié)疤結(jié)垢的現(xiàn)象，減少了吸氨塔酸洗次數(shù)，延長(zhǎng)吸氨塔的使用壽命；

2)通過(guò)兩臺(tái)加鎂系統(tǒng)，一臺(tái)加鎂罐檢修時(shí)另一臺(tái)能夠正常工作，保證了工作程序的正常進(jìn)行，從而提高了工作效率；

3)利用該方法，減少了因檢修吸氨塔水箱而造成的巨大損失。

4 效益分析

2016年每季度酸洗一次吸氨塔，每座吸氨塔均酸洗4次，三座吸氨塔共酸洗12次，消耗鹽酸約192 t，鹽酸價(jià)格按520元/t計(jì)，酸洗成本計(jì)算：520×192=99.8萬(wàn)元。

氨鹽水加鎂所需費(fèi)用約為57萬(wàn)元/年，則氨鹽水加鎂流程改造后每年節(jié)約費(fèi)用約42.8萬(wàn)元，并減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的一種在氨鹽水中加鎂控制重灰粒度的方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，氨鹽水加鎂控制重灰粒度，減少了吸氨塔酸洗次數(shù)，減少因吸氨塔酸洗造成的波動(dòng)，延長(zhǎng)吸氨塔的使用壽命，尤其是會(huì)減少大修吸氨塔水箱減產(chǎn)造成的巨大損失。