氯堿生產(chǎn)中鹽泥高效清潔處理技術(shù)的研究及應(yīng)用

常新軍

（新疆天業(yè)（集團(tuán)）天能化工有限公司，新疆 石河子 832000）

鹽泥綜合利用一直是氯堿化工行業(yè)的難題。由于鹽泥中有大量殘留氯根，如直接排放，對(duì)土地植被嚴(yán)重污染，堆放鹽泥的地方往往寸草不生，用作水泥生產(chǎn)中時(shí)，會(huì)對(duì)水泥質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。為了行業(yè)的健康和可持續(xù)發(fā)展，解決鹽泥處置問題迫在眉睫。

開發(fā)以鹽泥為原料制備鹽泥陶粒項(xiàng)目，目前，正處于中試階段，主要進(jìn)行工藝研究，為后續(xù)生產(chǎn)提供依據(jù)和保證。陶粒廣泛使用在建筑保溫，生產(chǎn)建材、水處理濾料、無土栽培基料等方面。工業(yè)化生產(chǎn)后，不但從根本上解決了鹽泥的污染問題，而且產(chǎn)生新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了環(huán)保效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益“三效”并舉。

1 鹽泥的特性及治理現(xiàn)狀

鹽泥是氯堿行業(yè)繼電石渣之后最主要的工業(yè)廢渣，排放量大。以采用電解食鹽水生產(chǎn)工藝的32萬t/a離子膜燒堿項(xiàng)目為例。每年產(chǎn)生萬噸鹽泥，鹽泥主要成分為SiO250.43%、水分約為36%、CaCO3約 8.14%、Mg（OH）24.34%、NaCl約 1.09%及少量的Fe2O3等，因該公司采用膜法冷凍除硝，所以鹽泥中不含 BaSO4。

目前，國(guó)內(nèi)內(nèi)陸地區(qū)氯堿企業(yè)產(chǎn)生的鹽泥大多采用提取BaSO4后，掩埋或直接傾倒、堆積等處理方式。隨著國(guó)家節(jié)能減排要求的提高，鹽泥的無害化處理和利用已成為本行業(yè)發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn)。為此，新疆天業(yè)集團(tuán)圍繞鹽泥的無害化處理和利用做了大量實(shí)驗(yàn)研究工作。

2 主要研究?jī)?nèi)容

（1）利用鹽泥制磚。將適量的鹽泥加入到蒸壓粉煤灰磚生產(chǎn)線中去，探索研究鹽泥的最大摻入量。結(jié)果是鹽泥的摻入量有限，而對(duì)蒸壓粉煤灰磚強(qiáng)度的影響較大。

（2）從鹽泥中提取 Mg（OH）2。 提取 Mg（OH）2的收率很低，從經(jīng)濟(jì)效益角度衡量，可行性不高，而且還有大量廢漿液，容易產(chǎn)生二次污染。

（3）利用鹽泥制備鹽泥陶粒。鹽泥摻混粉煤灰、少量焦粉燒結(jié)陶粒，鹽泥最大摻入量達(dá)30%，且不產(chǎn)生二次污染。

3 存在的關(guān)鍵問題及解決思路

（1）關(guān)鍵問題

a.鹽泥的摻混前處理。

b.燒結(jié)溫度的控制。溫度過高,會(huì)出現(xiàn)過燒現(xiàn)象，產(chǎn)品結(jié)塊，外觀差;溫度過低、則會(huì)出現(xiàn)生料，致使產(chǎn)品強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)。

c.原料摻混比例的控制

（2）解決思路

a.采取晾曬、烘干、粉磨相結(jié)合的措施，使鹽泥易混配均勻。

b.對(duì)燒結(jié)爐各個(gè)部位溫度進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，并對(duì)多個(gè)燒結(jié)溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最佳燒結(jié)溫度范圍。使用立式窯，防止燒結(jié)不均勻。

c.總結(jié)出確定在保證陶粒高強(qiáng)度基礎(chǔ)上的鹽泥摻入量最大的配方。

4 主要工藝路線

陶粒主要是以SiO2和Al2O3在1 200℃高溫條件下熔融，經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)后，形成陶質(zhì)、瓷質(zhì)、玻璃質(zhì)，賦予陶粒最本質(zhì)“陶”的技術(shù)特征。具體工藝路線見圖1。

鹽泥陶粒配方：（以重量份計(jì)）粉煤灰70～80份，鹽泥 20～30 份，粘結(jié)劑 2～10 份，添加劑 0.001～1.00份，其中，粘結(jié)劑塑性指數(shù)＞14。

操作步驟為，鹽泥經(jīng)過烘干，磨細(xì)后加至高速立式紊流攪拌機(jī)中與粉煤灰及焦炭灰按比例混合。攪拌均勻后，輸送到成球機(jī)，通過加料速度和成球機(jī)傾斜角度，控制成球粒徑大小。將生料球裝填到燒結(jié)爐爐腔中，點(diǎn)燃燒結(jié)爐爐腔中的粉煤灰生料球的表層，并啟動(dòng)抽風(fēng)系統(tǒng)在爐腔中產(chǎn)生負(fù)壓，從而使?fàn)t腔中的粉煤灰生料球自表層向里層逐漸燒結(jié)。經(jīng)窯燒結(jié)后，得到不同規(guī)格的鹽泥陶粒，再經(jīng)篩選、包裝銷售。

經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)檢測(cè)，生產(chǎn)出的陶粒外觀、桶壓強(qiáng)度、堆積密度等各項(xiàng)指標(biāo)均符合GB17431.1-2010《輕集料及其試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)指標(biāo)要求。

5 結(jié)語

用鹽泥為原料生產(chǎn)鹽泥陶粒。按建設(shè)1套年產(chǎn)50 000 m3陶粒裝置計(jì)算，每年處理利用鹽泥1萬t，以目前陶粒市場(chǎng)價(jià)格200元/m3計(jì)，每年新增產(chǎn)值1 000萬元。生產(chǎn)的陶粒有成熟的市場(chǎng)，主要應(yīng)用于建筑保溫、建筑材料、水處理濾料、無土栽培基料等。以鹽泥為主要原料，生產(chǎn)燒結(jié)陶粒，大量消化鹽泥，從根本上解決氯堿化工行業(yè)發(fā)展中鹽泥污染的困擾，而且通過裝置工業(yè)化還能創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。