鹽水精制工序技改總結

高健康，袁守謙，王震

（1.西安建筑科技大學，陜西西安710055；2.山東鋁業公司氯堿廠，山東淄博255052）

鹽水精制工序技改總結

高健康1，2，袁守謙1，王震2

（1.西安建筑科技大學，陜西西安710055；2.山東鋁業公司氯堿廠，山東淄博255052）

介紹了鹽水精制工序中出現的問題及解決措施。通過技改，穩定了鹽水系統的運行，降低了生產成本。

鹽水；鹽泥；技改；措施

鹽水精制是氯堿生產的第一環節，鹽水的質量，不僅影響電解的正常運行及經濟技術指標，也影響氯堿生產的能耗及成本。保證鹽水精制工序的穩定運行是氯堿企業生產管理的重點課題。

目前，山東鋁業公司氯堿廠生產能力為16萬t/a。在鹽水精制方面，始終圍繞提高鹽水質量、節能降耗和環境保護這一主題，積極進行鹽水生產工藝的技術改進。

1 一次鹽水出現的問題及解決措施

1.1 鹽泥壓濾系統

當生產裝置在低負荷運行時，鹽水流量為150m3/h左右，鹽水系統運行平穩，基本不存在鹽水返渾問題，但當高負荷運行時，預處理器出現返渾現象，影響系統穩定運行。改造前的工藝流程如圖1所示。

預處理工序處理后的鹽泥進入鹽泥罐后，經新鹽泥泵打入沒有閥門控制的并聯的3臺壓濾機。對鹽泥系統分析認為，當鹽水在高負荷運行時，鹽泥排放量增大，由于沒有足夠的空間貯存排出鹽泥，系統中鹽泥累積越來越多，預處理器中鹽泥得不到及時排放，導致預處理器中鹽泥泥層較高，從而出現返渾現象；由于鹽泥罐較小，鈣泥和鎂泥不能充分混合，鎂泥黏度大，容易粘在濾布上形成致密的泥膜，不利于對鹽泥的過濾；預處理器返渾時，通過取樣觀測，發現預處理器中存有大量懸浮物，造成鹽泥變稀不能很好地沉積，經壓濾機后濾餅含水量太高；在卸鹽泥時，濾板上的鹽泥四周較干燥，但中間部位存在泥包水現象，致使鹽泥系統不暢通造成惡性循環。凱膜過濾器出口鹽水質量及產量嚴重下降，無法滿足高負荷運行要求，持續時間很長，嚴重影響生產。

為此，該公司對鹽泥系統進行改造。改造后的工藝流程圖如圖2所示。

預處理工序處理后的鹽泥進入鹽泥罐后，經新鹽泥泵一路打入沉降器，沉降處理后清液去化鹽池化鹽，從底部出來的鹽泥流入鹽泥池，經老鹽泥泵打入帶有閥門控制的并聯的3臺壓濾機，另一路直接打入并聯的3臺壓濾機。

改造后，增加了生產的可操作性。一方面在正常情況下，鹽泥經沉降處理后打入壓濾機，加大了鹽泥的黏度，提高了壓濾效率，減輕了壓濾機的負荷，降低了濾餅含鹽水量；另一方面在非正常生產情況下，可以用新鹽泥泵直接打入壓濾機，保證生產運行正常，減少鹽泥罐的冒槽次數；同時，3臺壓濾機改為帶閥門控制并聯連接，可以防止因某1臺壓濾機出現故障或管線出現泄漏造成生產停車，為檢修提供了方便。改造后，鹽水系統平均流量為220m3/h，可滿足兩期裝置110%的超負荷運行。

1.2 加壓泵入口

在采用加壓泵將前反應池內的鹽水打往加壓容器罐時，經常出現加壓泵運行一段時間后流量下降。經觀察分析發現，由于前反應池是露天設置的，而廠區周圍環境較差，經常會有一些垃圾雜物被風吹到前反應池中，致使加壓泵入口的過濾網時常被堵塞，對設備使用造成極大影響，需要經常清理加壓泵前的過濾網，每次停加壓泵清理濾網的時間至少1小時左右。另外，2臺加壓泵用1套過濾裝置（見圖3），給整套裝置的穩定運行帶來極為不利的影響。

對此，一方面根據對現場實際情況的分析和以往的生產經驗，使用筐式過濾網代替原加壓泵泵前過濾網；另一方面，加1套自引罐及過濾裝置，使2臺加壓泵入口管道通過閥門控制串并聯連接，避免因過濾網堵塞造成加壓泵停車，保證了生產系統的穩定運行，改造后工藝圖見圖4。 1.3凱膜酸洗方法

在凱膜運行過程中，凱膜過濾器下排泥管道會出現鹽水結晶問題，從而堵塞管道，致使生產出現波動，嚴重時造成生產系統停車。經分析認為，主要由于過濾器下排泥管道長期在碳酸鈣與鹽水的環境下，固體含量較高、黏稠度較大，運行一段時間后就會形成結晶堵塞。對此，在凱膜酸洗后，加入純水注滿管道，將管道末端的盲板打開，較大水流就會從排泥管道排出，水的沖力會將管道內的泥基本沖洗干凈，同時也將粘附在膜上的雜物一并帶走，防止了管道的堵塞，延長了膜的使用壽命，保證了生產的穩定運行。

1.4 化鹽池切換方法

目前使用2個化鹽池，一運一備，化鹽池運行一段時間后，底部鹽泥較多，需切換清理，開始時在兩三天后就直接切換過來，導致預處理器返渾嚴重。分析認為，由于前反應處理能力有限，直接切換致使鎂離子含量過高，較多的鎂離子沒有被及時處理，直接流入下道工序，導致預處理器返渾嚴重。對此，通過閥門控制，逐步減少進入需清理的化鹽池的淡鹽水量，緩慢加大進化鹽池的淡鹽水量，將切換時間延長到10 d左右，從而減少了粗鹽水中鎂離子含量波動，防止了預處理器返渾。

1.5 鋁離子含量超標

生產運行時，進槽鹽水中鋁離子質量分數一般控制在100×10-9以下，有一段時間，超過了100×10-9。分析認為，一是由于化鹽池及前反應池都是露天的，外界帶入的雜質導致鋁離子含量超標；二是配水罐需加一次水，由于一次水中雜質含量超標，導致進槽鹽水中鋁指標不合格；三是原鹽中含鋁增加。對此，對鹽水池及前反應進行隔離處理，盡量減少外界雜質的引入；采用電解樹脂塔再生水代替一次水，減少雜質的引入；對進廠原鹽要嚴把質量關，對不合格原鹽退廠更換。

1.6 碳酸鈉溶液加入工藝

在生產過程中，經常出現碳酸鈉加入指標波動，其原因是碳酸鈉溶液配制濃度不穩，加入時需不斷調節流量才能滿足生產；碳酸鈉溶液加入點在后反應罐入口，導致溶液混合時間較短，反應不夠充分，不僅造成了鹽水指標波動，而且浪費了碳酸鈉溶液；碳酸鈉溶液采用碳酸鈉泵直接加入，由于泵的波動造成碳酸鈉溶液加入連續性不好。對此，在配置碳酸鈉溶液時，要將溶液中碳酸鈉的質量分數嚴格控制為18%～20%，將配制好的溶液放置于100m3的罐中進行再次調配，將碳酸鈉溶液加入點從后反應罐入口改到預處理器出口，從而增加了反應時間，使反應充分進行；在預處理器上方安裝碳酸鈉高位槽，采用自流方式加入，使碳酸鈉溶液流量穩定，從而保證指標控制更加穩定。

1.7 中間泵結晶

一次鹽水膜過濾崗位的中間泵需要不定時將飽和的沖洗鹽水打至后續流程，沖洗鹽水中含有較多碳酸鈣，很容易堵塞泵頭和進口管道，需要經常將進口管道和泵拆開清理結晶鹽，特別在冬季，由于溫度較低，鹽水容易結晶，致使中間泵和管道經常結晶堵塞，只能拆開清理，從而影響了生產的穩定運行。

處理措施是把中間泵進口管豎排放料管改為橫排放料管，當泵內及管道中的鹽水沒放盡導致結晶時，在橫排放料管上接入一次水進行沖洗，稀釋鹽水進而化開結晶，解決了泵和管道結晶時，必須將泵和管道拆開清理的問題，縮短了處理結晶的時間，減輕了操作人員的勞動強度，保證了鹽水的正常循環。

2 后續技改工作

（1）采用膜法脫硝裝置代替鋇法除硝裝置。鋇法除硝對操作人員易造成傷害且對環境造成污染，較之膜法除硝，運行成本也較高；膜法除硝不僅操作簡單、運行成本低且對環境沒有危害，同時減少了鋇鹽對凱膜的污染。

（2）鹽泥的資源化利用。目前，鈣泥與鎂泥混合處理，由于鎂泥是絮狀物質，在鹽泥壓濾時，會堵塞濾布，致使壓濾機壓力上升，增加了壓濾機的負荷，同時，鈣鎂泥混合處理，利用價值較低，無法對鹽泥進行綜合利用，故擬將預處理器上下排泥分開，上層鎂泥含量較高，下層鈣泥含量較高，分開后，對鎂泥單獨利用，鈣泥進行洗滌，回收鹽分后進行壓濾，而鈣泥是結晶型沉淀，不會粘濾布，過濾容易，減輕了壓濾機的負荷，烘干后可供干法水泥利用。

（3）采用一氧化碳除鈣。與山東鋁業公司氯堿廠鄰近的山東山鋁水泥有限公司在水泥生產過程中會產生廢氣一氧化碳，可用其代替碳酸鈉除鈣，降低企業生產成本。

3 小結

經過近幾年對鹽水生產技術的改進及完善，鹽水精制工序運行比較穩定，各項消耗指標均有所下降，同時，提高了鹽水的生產能力，滿足了電解工序的高負荷運行，且延長了電解槽的運行周期，降低了企業的生產成本。

Summary of technology innovation of brine refining process

The existing problems in brine refining process and solutions were introduced.After technology innovation,the operation ofbrine system was stable and the costwas reduced.

brine;saltslurry;technology innovation;measures

book=3,ebook=134

TQ114.26+1

B

1009－1785(2010)08－0003-03

2010-03-16

GAO Jian-kang1，2,YUANShou-qian1,WANGZhen2

(1.Xi’an University of Architectureand Technology,Xi’an 710055,China; 2.Chlor-alkaliPlantof Shandong Aluminum Company,Zibo255052,China)