高海拔地區重質純堿的生產

裴正建

（青海堿業有限公司，青海德令哈 817000）

高海拔地區重質純堿的生產

裴正建

（青海堿業有限公司，青海德令哈 817000）

對影響重質純堿的粒度、白度的因素，進行了試驗和生產實踐，使高海拔地區生產重質純堿的粒度和白度有所提高和改善。

重質純堿；粒度；白度

1 我廠重灰生產簡介

1.1 基本情況介紹

青海堿業有限公司位于海拔3 000m的柴達木盆地，大氣壓為0.71MPa，一期90萬t／a純堿項目于2005年10月建成投產，設計60萬t／a重質純堿，于2006年3月達產達標。經過填平補齊改造，青海堿業有限公司目前具有115萬t／a純堿生產能力，其中重質純堿生產能力為90萬t／a，重質純堿主要生產設備分別為6臺自身返堿煅燒爐，6臺腰鼓型水合機，6臺沸騰涼堿床。青海堿業有限公司采用目前國內普遍采用的、技術較為成熟的固相水合法生產工藝，用控制過程物料中的Mg2＋含量來實現重質純堿的生產。執行標準GB210.1－2004（Ⅱ），在企業標準中對粒度1.18mm、2.00mm有所要求，產品企業標準如表1。

表1 產品企業標準

1.2 工藝流程

輕質純堿成品由刮板機投入水合機料倉進料，由絞龍轉速控制輕灰投入量，輕灰在水合機內與化合水反應制得一水堿，由水合機機尾出料送至重灰煅燒爐經絞龍拋入爐內，由1.3MPa蒸汽加熱煅燒，制得重灰。一部分成品由爐體螺旋管自爐尾返回爐頭做為返堿與一水堿在爐頭混合；一部分由爐體螺旋管自爐尾返回爐頭由爐頭料箱出料，經重灰刮板機、重灰斗提機送至堿篩，篩下重灰去涼堿床，篩出的堿球經粉碎機粉碎后重新過篩與涼堿過篩后的重灰一起送至包裝車間。

1.3 生產重灰的主要設備

1）腰鼓型水合機

規格φ3144×5 220、V＝12m3、由本體、進料、出料、淋水、吹風和驅動裝置組成，內部加抄板，混合性能較好。

2）自身返堿煅燒爐

規格φ2 500×27 000、F＝1 800m2、選用1.3～1.4MPa（G）的蒸汽作為熱源。

3）沸騰涼堿床：

規格F＝72m2，由于青海地區海拔高、濕度小、氣溫低，故選用沸騰涼堿床來冷卻重質純堿。

2 重質純堿的生產控制

由于青海堿業地處海拔3 000m、氣壓低的柴達木盆地，因此其操作控制條件與低海拔地區有很大區別，經工程技術人員在重灰粒度，白度等方面不斷探索與總結，于2006年生產出合格重質純堿，其控制要點介紹如下：

輕質純堿中帶入的鐵有Fe2O3（磚紅色），FeO（黑色），少量的Fe3O4（棕紅色），及Fe（OH）3（棕紅色），而存在于重質純堿中的大部分為Fe2O3。氧化鐵這類雜質除了其本身帶有顏色影響白度外，它們還由溶液進入重質純堿晶格中，有利于結晶，但也會造成晶格變形，我公司用鈦材換熱管替換碳鋼換熱管后，純堿質量較好，產品質量統計如表2。

表2 2010年1～6月份公司產品質量統計表

在重灰生產中粒度需從以下幾方面控制：工藝水量的控制，水合水溫度、成分的控制，輕質純堿溫度的控制，過程物料中Mg2＋的控制等方面。內地堿廠Mg2＋控制指標較低，當地與內地有所差異，以及僅按內地指標控制無法生產達標重質純堿，針對過程物料中Mg2＋的控制談談見解。

2.1 MgCl2對重灰粒度的影響

前面已經說過輕質純堿中的雜質經過溶液進入重質純堿晶格中，會造成晶格變形。一般來說，這種變形會增加吸收系數，從而影響白度，如氧化鐵。但在生產實踐與實驗中，我們發現加入另一類雜質離子，重質純堿的晶格也會發生一些有利于我們的改變，如鈣、鎂離子。我們先后用一定濃度的MgSO4、CaCl2、MgCl2以及CaCl2和MgCl2的混合液添加到25～35℃的化合水中，與≥140℃的輕質純堿水合，發現加入一定濃度鈣鎂離子時，一水堿結晶變得密實、短粗、光亮。干燥后，重質純堿中的針狀，鼓狀顆粒比未加鈣鎂離子前明顯減少，甚至消失，重質純堿的白度明顯增加。

當精鹽水及氨鹽水中的Mg2＋低于20ppm時，一水堿結晶較細，生產的重質純堿達不到國標要求；當高于30ppm時一水堿會出堿球，生產出的重質純堿粒度超標；相對于其他指標Mg2＋濃度是最關鍵、最敏感的，另外要控制好精鹽水Mg2＋濃度，即要控制好精鹽水OH－濃度（即pH值），其pH值在9.34～10.41之間。在清理及清洗塔器時要注意中間物料的濁度、Fe3＋等雜質的影響，要適當降低Mg2＋的控制范圍。當氨鹽水的Mg2＋不在控制范圍時，可在氨鹽水桶中添加MgCl2和片堿（NaOH）來控制。

2.2 MgCl2對重灰白度的影響

由生產實踐與試驗表明：在一定溫度條件下，在水合過程中添加一定濃度的鈣、鎂離子，改變了重質純堿顆粒的形狀，粒徑大小及分布，改善了重質純堿對光的反射和衍射，從而提高重質純堿的白度。由于白度的測定是用特定儀器在相同的紫外線光照條件下，測定樣品表面的反射與標準氧化鎂（A.R）的絕對反射系數之比值。因而，鎂離子的加入使顆粒表面的反射加強，白度增加。

［1］ 中國純堿工業協會.純堿工學［M］.北京：化學工業出版社，1990

［2］ 焦旺盛，等.提高重質純堿白度的途徑［J］.純堿工業，2002，（5）

TQ 114.1

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1005－8370（2010）06－25－02

2010－07－26