氯化鈣生產(chǎn)工藝中高濃鈣液沉降鹽泥回收的可行性探討

[摘要]利用氨堿法純堿蒸餾廢液生產(chǎn)氯化鈣時，制鹽工序澄清桶底部的白色鹽泥排放后不但污染環(huán)境，而且還造成中間品的損失。通過對此鹽泥組分的研究確定，探討其回收的可行性，意在改善環(huán)境的同時減少中間品的損失。

[關(guān)鍵詞]澄清桶 鹽泥 組分 回收 環(huán)保 收益

中圖分類號：TQ42文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0320100－01

利用氨堿法純堿蒸餾廢液生產(chǎn)氯化鈣時，須經(jīng)過制鹽、制鈣、干燥三個主要工序。制鹽工序通過二效蒸發(fā)對蒸氨廢液進行濃縮，使氯化鈣質(zhì)量百分含量達到41%左右，此時溶液中氯化鈉達到過飽和。在稠厚器中，大部分氯化鈉從溶液中析出并沉降至稠厚器底部，然后去離心機進行氯化鈉晶體和氯化鈣溶液的分離；稠厚器上部含有少量氯化鈉細晶的清液流至鈣液澄清桶繼續(xù)進行沉降分離以除去夾帶的和冷析出的少量細晶。排放此沉降物的同時，會攜帶出部分氯化鈣溶液，不但污染環(huán)境，還造成中間品的損失。

一、鹽泥組分的研究確定

（一）鹽泥組分的定性分析。從以上的描述中可以確定，此排放物組分含有氯化鈉、氯化鈣和水。另外，廢液中含有過剩灰，在廢液濃縮過程中，隨氯化鈣濃度不斷升高，氫氧化鈣濃度也在不斷升高，過飽和的氫氧化鈣在澄清桶中以晶體形式沉降于澄清桶底部，所以澄清桶排放的鹽泥中應(yīng)該有氫氧化鈣成分。另外，蒸氨時加入石灰乳同時會引入水不溶物，所以澄清桶排放的鹽泥中還存在有少量水不溶物。

（二）鹽泥組分的定量分析。取澄清桶底排放鹽泥若干，靜置24小時后取固相部分作為分析對象。根據(jù)以上定性分析結(jié)論，按照標準分析方法進行分析，分析方法及計算結(jié)果如表1所示：

二、回收的可行性探討

（一）各組分回收的可行性探討。分析以上鹽泥組分，氯化鈣、氯化鈉為應(yīng)回收和可直接回收物質(zhì)。稀釋后的回收物（稀釋至氯化鈉全部溶解）返回Ⅱ效后，氯化鈉重新結(jié)晶為大晶粒從而沉降于稠厚器底部，然后去離心機進行分離，所以氯化鈉不會在系統(tǒng)中累積。

氫氧化鈣對于氯化鈣生產(chǎn)來說為無用成分。另外，氫氧化鈣含量較大，晶粒細小，此組分的快速累積會使整個系統(tǒng)粘稠性迅速增大，從而使系統(tǒng)工作條件快速惡化，影響Ⅱ效、稠厚器以及澄清桶的正常運行。所以，氫氧化鈣組分應(yīng)通過鹽酸中和生成氯化鈣而變?yōu)橛杏媒M分后方能返回系統(tǒng)。水不溶物在所排鹽泥中含量較小，而且大部分會被氯化鈣溶液攜帶至加酸過濾工序而除去，不會產(chǎn)生累積效應(yīng)，不會危及系統(tǒng)的正常運行。如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)鹽泥量有明顯增多，徹底排放一次而不進行回收即可。

（二）回收流程的確定。澄清桶底排放物排入收集罐后靜置，當固相達到一定高度時，停止排放，使清液溢流至清液罐。然后按一定體積比（固相：廢液為1:4左右）往收集罐中加廢液進行稀釋（使固相氯化鈉溶解），啟動攪拌，充分混合后再按一定體積比（固相：30%鹽酸約為3:1）往收集罐加鹽酸。再次充分攪拌混合后，把收集罐中中和、稀釋后的物料用泵送至Ⅱ效，溢流至清液罐的清液直接送至稠厚器。

此流程的特點是固液分離后再進行稀釋、中和。因為固相組分基本穩(wěn)定，分離后再稀釋、中和可以根據(jù)計算的體積比即可比較精確的操作。此流程既簡便又實用。如果在分離前稀釋、中和，因不同操作人員操作習慣及判斷能力不可能完全相同，排放的固液較難保持一致，所以很難控制所加廢液及鹽酸量。

（三）效益分析。

1．環(huán)保效益。針對澄清桶所排放的鹽泥，公司目前已上一套排污系統(tǒng)（一、三車間各有一個較小排污池，收集一定量鹽泥后用泵送至二車間排污池內(nèi)，然后用泵統(tǒng)一送至總廠排污管線）。鹽泥收集至二車間排污池后，固液分離，固相沉至池底，因為池大無法攪拌，故經(jīng)常造成排污泵的損壞，不但增加了維修費用及維修勞動量，沖池檢修設(shè)備時還造成了環(huán)境污染。各車間采用以上方法對澄清桶鹽泥進行回收后，排放物會大量減少，不但能夠解決排污設(shè)備損壞問題，而且還可以進一步改進環(huán)境狀況。

2．經(jīng)濟收益

（1）物料衡算。①已知數(shù)據(jù)。正常生產(chǎn)排放量8m3/天（對應(yīng)正常產(chǎn)量500噸/天，15000噸/年）；排放物固液比約為7:1；固相密度：1600kg/m3；固相中各組分含量見表1；中和用鹽酸濃度：30%；鹽酸（30%）密度：1150kg/m3；廢液中氯化鈣、氯化鈉濃度：13%、4.7%。②計算結(jié)果。回收氯化鈣含量41%ｗ左右清液1m3/天；回收氯化鈣、氯化鈉含量分別約為21%ｗ及8%ｗ的清液37.31m3/天；耗用鹽酸2.31m3/天。

（2）回收物料價值。①已知數(shù)據(jù)。氯化鈣含量41%左右清液密度：1400kg/m3；產(chǎn)品氯化鈣含量：74%；制鹽單耗：蒸汽2.1t汽/t產(chǎn)品。②計算結(jié)果。回收氯化鈣含量41%左右清液1m3/天的價值約為195元/天；回收氯化鈣含量為21%的清液37.31m3/天的價值約為3000元/天；回收物總價值為3195元/天。

（3）消耗鹽酸費用。620×2.31×1.15=1647元/天。

（4）設(shè)備投入以及電消耗。①因為電成本在總成本中所占比例較小，而且增加設(shè)備用電和回收物料節(jié)約用電以及排污減少用電基本可以抵消，所以電部分不再計算。②設(shè)備投入。

（四）凈收益。因排放物中含有少量水不溶物，此物質(zhì)會在系統(tǒng)中慢慢累計，累計到一定程度需進行徹底排放而不進行回收。回收部分按總排放量的80%計。凈收益為：（3195－1647）×80%÷500－1925÷150000＝2.46元/噸產(chǎn)品。另外，如果排放物固液比小于７:1或稀釋用廢液濃度高于13%，收益還會提高。

三、結(jié)論

通過以上探討可以得出：澄清桶底排放鹽泥可以通過上述方法進行回收。回收后既能減少廢棄物排放改善環(huán)境，又有一定收益。

參考文獻：

[1]王宜華主編，氯化鈣產(chǎn)品檢驗規(guī)程.

[2]Kellner.R等，分析化學，北京：北京大學出版社.

作者簡介：

蘭素芬，女，河北保定人，漢族，1994年畢業(yè)于天津大學，獲工學學士學位，現(xiàn)為青島堿業(yè)股份有限公司氯化鈣分公司特聘高工。