南堿蒸餾廢液綜合利用的探討

楊建新

（廣東南方堿業(yè)股份有限公司，廣東廣州 510760）

南堿蒸餾廢液綜合利用的探討

楊建新

（廣東南方堿業(yè)股份有限公司，廣東廣州 510760）

就南堿部分蒸餾廢液如何綜合利用問題，提出利用蒸餾廢液脫除南堿水采礦區(qū)鹵水中的硝，利用蒸餾廢液和現(xiàn)有蒸發(fā)裝置開發(fā)氯化鈣產(chǎn)品，利用蒸餾廢液處理中堂鹽礦鹵水中的硝開發(fā)商品鹽。

蒸餾廢液；綜合利用；鹵水脫硝；氯化鈣；商品鹽；探討

南堿以井礦鹽鹵水為原料，采用索爾維法工藝生產(chǎn)純堿已有十幾年了。經(jīng)過不斷填平補(bǔ)齊及清潔生產(chǎn)挖潛的技術(shù)改造，目前純堿生產(chǎn)裝置能力已達(dá)到60萬t／a。

索爾維法生產(chǎn)純堿最大的缺陷是：每生產(chǎn)1t純堿，要排出10m3左右的蒸餾廢液，其中含固體渣300kg左右。國內(nèi)外一般處理蒸餾廢液的方法是將蒸餾廢液澄清后，清液排入大海，渣漿堆積渣場或圍海造地。一般來說，清液如達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排入大海，對(duì)大海的生態(tài)環(huán)境并無明顯影響，主要是廢渣的處理，頗為難辦。國內(nèi)幾大氨堿廠，都有較大的堆渣場地，終因日積月累，堆積如山，渣滿為患。雖然各廠想方設(shè)法綜合利用廢渣，如制水泥、制磚、制鈣鎂肥等，均因技術(shù)問題或經(jīng)濟(jì)問題，未能得到滿意的效果。

值得振奮的是，南堿自主開發(fā)的蒸餾廢渣用于鍋爐煙氣濕法脫硫項(xiàng)目有了突破性的進(jìn)展，業(yè)已完成驗(yàn)收及成果鑒定，技術(shù)達(dá)國內(nèi)領(lǐng)先水平。鑒于珠三角地區(qū)火力發(fā)電廠對(duì)脫硫的巨大需求，在南堿純堿產(chǎn)量達(dá)到60萬t／a后，其蒸餾廢渣可全部利用于鍋爐煙氣的脫硫。

然而，蒸餾廢液的處理卻有些麻煩，雖然目前南堿將蒸餾廢液澄清處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后經(jīng)8km的管道排至入海口，對(duì)大海的生態(tài)環(huán)境并無明顯影響。但在南堿純堿產(chǎn)量達(dá)到60萬t／a后，其增加的蒸餾廢液量處理卻有些困難。

為此，筆者就南堿部分蒸餾廢液如何綜合利用的問題，提出如下想法，以供同行們探討。

1 用蒸餾廢液脫除鹵水中的硝

南堿使用的井礦鹽鹵水中含有很高的硝（Na2SO4），不能直接用于制堿，必須先脫除鹵水中的硝。

脫除鹵水中的硝一般有三種方法：其一是冷凍提硝法，將鹵水冷凍至－4℃時(shí)，可使鹵水中的Na2SO4降低至含量為10g／L左右；其二是氯化鈣法，即在鹵水中加入Ca2＋，生成CaSO4·2H2O沉淀，可使鹵水中的Na2SO4降低至含量為5g／L左右；其三是氯化鋇法，即在鹵水中加入Ba2＋，生成BaSO4沉淀，可完全除去鹵水中的Na2SO4。

實(shí)踐證明，這三種脫硝方法在工藝路線上的可行性是不容置疑的。因此在工業(yè)上的應(yīng)用主要是根據(jù)鹵水含硝量的高低和所要求的工藝指標(biāo)來選擇經(jīng)濟(jì)的脫硝方法，并設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)的工藝流程。

根據(jù)南堿實(shí)際產(chǎn)能60萬t／a，即純堿產(chǎn)量75t／h，需用鹵水量為400m3／h。其中南堿水采礦區(qū)提供200m3／h鹵水，含硝量較高，采用冷凍法脫硝；使用中堂鹵水200m3／h，含硝量較低，則用蒸餾廢液脫硝（氯化鈣法）。這樣，無論從工藝上還是經(jīng)濟(jì)上來說，都是無可厚非的。但從蒸餾廢液綜合利用的角度來看，似乎力度還不夠。因?yàn)樘幚?00m3／h中堂鹵水，只能綜合利用蒸餾廢液24m3／h。

如果用氨堿蒸餾廢液——鹵水鈣法脫硝工藝來處理南堿水采礦區(qū)提供的200m3／h鹵水，則能綜合利用蒸餾廢液72m3／h。因?yàn)槟蠅A水采礦區(qū)提供鹵水中Na2SO4含量為55gL左右，而中堂鹵水中Na2SO4含量為25g／L左右，按脫硝后鹵水中Na2SO4含量為10g／L計(jì)算，水采礦區(qū)鹵水所用蒸餾廢液量應(yīng)是中堂鹵水所用蒸餾廢液量的3倍。

從技術(shù)上分析，南堿自主開發(fā)的氨堿蒸餾廢液——鹵水鈣法脫硝工藝已經(jīng)過小試和中試的驗(yàn)證，其結(jié)論是工藝可靠、經(jīng)濟(jì)適用，該技術(shù)辦理了專利申請(qǐng)。而且目前南堿采用此技術(shù)建設(shè)的一套處理200m3／h中堂鹵水的脫硝裝置業(yè)已通過了科技驗(yàn)收。

射頻熱凝術(shù)的治療是通過射頻電極在椎間盤內(nèi)形成高頻電場,促使局部水分子共振產(chǎn)生人靚,氣化椎間盤髓核組織,讓突出的部位收縮回來,進(jìn)而接觸對(duì)相關(guān)神經(jīng)根的壓迫[5]。臭氧消融治療則是將臭氧注入髓核之后,治療本質(zhì)都是促進(jìn)髓核萎縮,抗炎、減壓的作用。聯(lián)合聯(lián)合應(yīng)用有利于患者病情的恢復(fù)。本次研究結(jié)果顯示,研究組患者總有效率為92.00%,對(duì)照組患者總有效率為80.00%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);研究組患者IL-6及TNF-α水平明顯低于對(duì)照組患者,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),進(jìn)一步說明,射頻熱凝術(shù)聯(lián)合臭氧消融治療腰椎間盤突出臨床效果顯著,有利于患者恢復(fù)。

從經(jīng)濟(jì)上分析，安裝一套氨堿蒸餾廢液——鹵水鈣法脫硝工藝裝置來處理南堿水采礦區(qū)提供的200m3／h鹵水，由于可利用冷凍提硝裝置的部分設(shè)備，投資大約在300萬元左右。因此投資是較小的，關(guān)鍵是經(jīng)濟(jì)效益的對(duì)比。

目前南堿冷凍提硝裝置處理南堿水采礦區(qū)提供的200m3／h鹵水，每年生產(chǎn)無水硝7萬t，盈利約700萬元（按每噸無水硝盈利100元計(jì)）；如果南堿采用氨堿蒸餾廢液——鹵水鈣法脫硝工藝來處理南堿水采礦區(qū)提供的200m3／h鹵水，每年可副產(chǎn)8.8萬t二水石膏，盈利約700萬元（二水石膏用于水泥作緩凝劑，按每噸二水石膏盈利80元計(jì)）。也就是說，兩者直接產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)。如果將二水石膏進(jìn)一步加工成建筑石膏粉和其它石膏制品，則其產(chǎn)生的巨大經(jīng)濟(jì)效益是冷凍提硝法無法比擬的。

另外，從節(jié)能上分析，氨堿蒸餾廢液——鹵水鈣法脫硝工藝的能耗僅為冷凍法的十分之一。因?yàn)橛美鋬龇ㄌ幚砟蠅A水采礦區(qū)提供的200m3／h鹵水，每小時(shí)耗電2 000多度，耗蒸氣約8t，而用氨堿蒸餾廢液——鹵水鈣法脫硝工藝來處理南堿水采礦區(qū)提供的200m3／h鹵水，每小時(shí)僅耗電200kWh。

重要的是，用氨堿蒸餾廢液——鹵水鈣法脫硝工藝來處理南堿水采礦區(qū)提供的200m3／h鹵水，可綜合利用氨堿蒸餾廢液72m3／h，解決南堿部分蒸餾廢液的排放困難。

2 利用蒸餾廢液和現(xiàn)有蒸發(fā)裝置開發(fā)氯化鈣產(chǎn)品

南堿現(xiàn)有一套10萬t／a真空制鹽裝置，每年僅生產(chǎn)4萬t鹽以滿足制堿所需的飽和鹽水，即目前這套真空制鹽裝置尚有60%的蒸發(fā)富余量。也就是說，這套真空制鹽裝置運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。為此，南堿已配備有加外購固體鹽的裝置，隨時(shí)可停運(yùn)這套真空制鹽裝置。

生產(chǎn)出來的40%的液體氯化鈣，一方面可用槽車運(yùn)輸，銷售給珠江三角洲地區(qū)的用戶，用作化工原料、制冷劑及熬制固體氯化鈣的原料；另一方面可結(jié)合南堿現(xiàn)有氯化鈣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，裝置升、降膜蒸發(fā)設(shè)備，用40%的液體氯化鈣為原料，生產(chǎn)出70%的固體氯化鈣產(chǎn)品，供應(yīng)廣東周邊各省市場，并利用港口優(yōu)勢(shì)出口東南亞乃至世界各地。

當(dāng)然，副產(chǎn)的固體鹽可直接用于飽和鹽水，不夠部分則外購固體鹽補(bǔ)充。

生產(chǎn)氯化鈣的主要設(shè)備就是蒸發(fā)裝置。南堿若利用現(xiàn)有的蒸發(fā)裝置，結(jié)合已有的70%的固體氯化鈣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖紙，實(shí)現(xiàn)開發(fā)氯化鈣產(chǎn)品的計(jì)劃，則不僅可節(jié)省數(shù)以千萬的投資費(fèi)用，而且其生產(chǎn)成本也可降低很多。

3 利用蒸餾廢液處理中堂鹵水，新建一套年產(chǎn)100萬t商品鹽的真空制鹽裝置

珠江三角洲地區(qū)雖無大型鹽礦，但中堂鹽礦的鹽資源卻比較豐富，按每年開采100萬t測算，至少可開采200年。目前僅每天供南堿用鹵1500多m3（每年折鹽15萬t），尚未得到深入開發(fā)。其原因主要是鹵水中含SO2－4較高，不能直接用于真空制鹽和兩堿工業(yè)上。因此，南堿可用蒸餾廢液處理中堂鹵水中的SO2－4，利用中堂鹽礦豐富的鹽資源，新建一套年產(chǎn)100萬噸商品鹽的真空制鹽裝置，供應(yīng)珠江三角洲地區(qū)的用鹽需求。

新建一套年產(chǎn)100萬t商品鹽的真空制鹽裝置，是南堿綜合利用蒸餾廢液，開發(fā)中堂鹽礦豐富的鹽資源，增加經(jīng)濟(jì)效益的好項(xiàng)目。因?yàn)榘茨戤a(chǎn)100萬t商品鹽計(jì)，每年可用中堂鹵水320萬m3（約400 m3／h）綜合利用蒸餾廢液40萬m3（約48m3／h）。若按每噸商品鹽平均售價(jià)400元，利稅100元計(jì)，則南堿每年可增加產(chǎn)值4億元，創(chuàng)造1億元的利稅，其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。

南堿利用中堂鹽礦豐富的鹽資源，開發(fā)商品鹽的項(xiàng)目是比較實(shí)際的，因?yàn)槟蠅A目前公用設(shè)施齊全，有毗鄰的大型熱電廠供應(yīng)能源，也不用另征場地；且技術(shù)力量雄厚，工人素質(zhì)較高，有一套10萬t／a的真空制鹽裝置已經(jīng)運(yùn)行20年，積累了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)；如果再建一套100萬t／a真空制鹽裝置，則是輕車熟路，比新建一個(gè)同樣規(guī)模的真空制鹽企業(yè)的投資至少要省一半以上；商品鹽的生產(chǎn)成本也不會(huì)比同行業(yè)更高，而且地處珠江三角洲的腹地，市場容量大，運(yùn)輸費(fèi)用低，競爭力強(qiáng)；還可利用河運(yùn)和海運(yùn)的便利，將商品鹽銷售給近鄰的缺鹽省份，如福建和廣西等地；也可利用港口優(yōu)勢(shì)，伺機(jī)將商品鹽打入國際市場。

TQ 114.161

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1005－8370（2012）06－10－03

2012－08－30

楊建新（1956—），廣東南方堿業(yè)股份有限公司技術(shù)開發(fā)部項(xiàng)目經(jīng)理，化工工藝工程師，長期從事化工生產(chǎn)管理、工程設(shè)計(jì)和技術(shù)開發(fā)。