鹽水精制工序中的設(shè)備改造

王玉澤

（冀中能源邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司金牛鉀堿分公司，河北邢臺(tái)054000）

鹽水精制工序中的設(shè)備改造

王玉澤

（冀中能源邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司金牛鉀堿分公司，河北邢臺(tái)054000）

通過鹽水精制工序的設(shè)備改造，提高了精制鹽水的質(zhì)量，使國(guó)產(chǎn)氯化鉀成功應(yīng)用于離子膜氫氧化鉀生產(chǎn)中。

氫氧化鉀；氯化鉀；氨吹除塔；凱膜過濾器

冀中能源邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司金牛鉀堿分公司的氫氧化鉀產(chǎn)量從2.8萬t/a增加到6.4萬t/a，相應(yīng)的原料氯化鉀需求量大幅度增加。在電解法生產(chǎn)氫氧化鉀過程中，氯化鉀是生產(chǎn)中消耗最多的原料，占生產(chǎn)成本的70%多，其質(zhì)量、價(jià)格及鹽水精制過程中輔助材料的消耗，直接影響氫氧化鉀產(chǎn)品的成本。該公司使用的氯化鉀一直從加拿大、俄羅斯等國(guó)進(jìn)口，由于近幾年進(jìn)口氯化鉀價(jià)格不斷上漲且供應(yīng)緊張，從2009年用國(guó)產(chǎn)氯化鉀代替進(jìn)口氯化鉀，但是國(guó)產(chǎn)氯化鉀中鈣、鎂、有機(jī)胺、硫酸根等雜質(zhì)含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于進(jìn)口氯化鉀，給鹽水精制工序帶來較大的困難，鹽水質(zhì)量難以達(dá)到規(guī)定的要求。進(jìn)口氯化鉀與國(guó)產(chǎn)氯化鉀指標(biāo)見表1。該公司通過一系列技術(shù)創(chuàng)新，特別是對(duì)鹽水精制過程的設(shè)備進(jìn)行了改造，精制鹽水的質(zhì)量達(dá)到了電解槽的使用要求，使國(guó)產(chǎn)氯化鉀能夠在離子膜氫氧化鉀生產(chǎn)中大量正常使用。

目前，該公司已成功地在新系統(tǒng)中全部使用國(guó)產(chǎn)氯化鉀，精制鹽水質(zhì)量達(dá)到了工藝要求，緩解了氯化鉀供應(yīng)緊張的狀況并節(jié)約資金約1 300萬元。

表1 進(jìn)口與國(guó)產(chǎn)氯化鉀指標(biāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%

2 一次鹽水工序老系統(tǒng)工藝流程

一次鹽水工序原工藝流程見圖1。

由電解槽脫氯工序來的脫氯淡鹽水，一部分進(jìn)入澄清桶與氯化鋇溶液反應(yīng)除去過量的SO2-4后流入配水槽，反應(yīng)方程式為

一部分直接進(jìn)入配水槽用于化鹽，另一部分進(jìn)入1#折流槽用來調(diào)節(jié)鹽水濃度。用化鹽桶給料泵將配水槽中的脫氯淡鹽水打入化鹽桶化鹽，蒸汽直接進(jìn)入化鹽桶分布器加熱鹽水，濃鹽水溢流入1#折流槽。在1#折流槽加入精制劑KOH、KClO，用KOH除去鹽水中的Mg2+。

圖1 一次鹽水原工藝流程圖

用KClO除去鹽水中的有機(jī)物及NH+4，NH+4在電解時(shí)與Cl2反應(yīng)生成NCl3，NCl3累積易引起爆炸。在1#折流槽中，用淡鹽水將鹽水中NaCl濃度調(diào)整至315~325 g/L。鹽水流入前反應(yīng)槽，經(jīng)過充分反應(yīng)后用加壓泵打入加壓溶氣罐、預(yù)處理器，在預(yù)處理器入口文丘里混合器加入FeCl3。在預(yù)處理器中經(jīng)過上排泥和下排泥，將大量的氫氧化鎂沉淀除去，產(chǎn)生的鹽泥流入渣池。經(jīng)過預(yù)處理器的鹽水流入2#折流槽，在2#折流加入精制劑K2CO3除去鹽水中的Ca2+，

然后鹽水流入后反應(yīng)槽、中間槽，用泵打入戈?duì)栠^濾器過濾。鹽水再流入3#折流槽、精鹽水儲(chǔ)槽，以供二次鹽水精制使用。在3#折流槽加入K2SO3除去游離氯，以防止游離氯進(jìn)入二次鹽水精制的螯合樹脂塔而引起螯合樹脂中毒。

3 鹽水工序新系統(tǒng)設(shè)備改造內(nèi)容

改造后的鹽水系統(tǒng)工藝流程見圖2。

圖2 改造后的鹽水系統(tǒng)工藝流程圖

（1）原系統(tǒng)的蒸汽直接進(jìn)入化鹽桶分布器加熱鹽水，鹽水溫度和濃度波動(dòng)較大，質(zhì)量指標(biāo)不易控制。新系統(tǒng)的鹽水則是進(jìn)入板式換熱器與蒸汽進(jìn)行熱交換，明顯地改善了加熱效果，加熱均勻，鹽水溫度和濃度都非常穩(wěn)定。

表2 改造前后一次鹽水指標(biāo)

（2）粗鹽水經(jīng)過2個(gè)空氣混合器進(jìn)入加壓溶氣罐，而原系統(tǒng)采用1個(gè)空氣混合器。新系統(tǒng)提高了空氣與鹽水的混合效果，從而使鹽水中的氫氧化鎂能夠更好地在預(yù)處理器中除去。

（3）針對(duì)青海鹽中鈣、鎂含量，特別是胺含量高的情況，新系統(tǒng)增加了氨吹除塔，啟動(dòng)除氨風(fēng)機(jī)將鹽水中的氨吹除，從而有效地降低了鹽水中的有機(jī)胺含量，保證了整個(gè)系統(tǒng)的安全生產(chǎn)。

（4）原設(shè)計(jì)1個(gè)后反應(yīng)槽，鈣離子的去除率較低，現(xiàn)增加了1個(gè)后反應(yīng)槽，并使2個(gè)后反應(yīng)槽串聯(lián)，使反應(yīng)更加充分，提高了鈣離子的去除效果。

（5）新系統(tǒng)采用凱膜過濾器，與老系統(tǒng)的戈?duì)柲み^濾器相比，過濾能力有較大提高，鈣、鎂離子的去除率高，進(jìn)一步提高了精制鹽水的質(zhì)量。

4 改造效果

改造后的鹽水精制工序，一次鹽水質(zhì)量指標(biāo)完全達(dá)到要求（見表2）。經(jīng)螯合樹脂塔進(jìn)行二次精制，使鈣、鎂離子總質(zhì)量分?jǐn)?shù)降到20×10-9以下，能夠很好地滿足離子膜電解槽的需要，保證了正常、安全生產(chǎn)。

App lication of home potassium chloride in brine refining process

WANGYu-ze
(Jinniu Potash Branch,Jizhong Energy XingtaiMiningGroup Co.,Ltd.)

According to the innovation of equipments in brine refining process,the quality of brine was improved,and the home potassium chloride in ionicmembrane potassium hydroxide production was applied successfully.

potassium hydroxide;potassium chloride;ammonia blowdown tower;HVM filter

book=23,ebook=201

TQ114.26+1

B

1009－1785(2010)06－0023-02

2010-01-27