鹽水系統中去除鹽泥工藝的技術改進

張天國，熊 鵬，袁紅林

（新疆華泰重化工有限責任公司，新疆烏魯木齊 830019）

在離子膜制堿工藝中，鹽水板框壓濾機長時間運行過程中，如果不及時更換濾布，濾液中含有的微量鹽泥，進入淡鹽水罐，會造成淡鹽水罐底部鹽泥的沉積，長時間的積累，淡鹽水罐中的鹽泥層會持續上漲，最終導致鹽水系統崩潰，不僅清理難度大，甚至還會造成系統停車，在國內，此類現象時有發生，針對這一問題，新疆華泰重化工公司進行了探討和改進。

1 鹽水除泥工藝簡介

鹽水精制工藝流程示意圖見圖1。

圖1 鹽水精制工藝流程示意圖

（1）次氯酸鈉除菌藻類及其他有機物。鹽水中的菌藻類被次氯酸鈉殺死，腐殖酸等有機物被次氯酸鈉氧化分解成為小分子。

（2）碳酸鈉除鈣離子。在鹽水中加入碳酸鈉溶液，使其與鹽水中的Ca2+反應，生成不溶性的碳酸鈣沉淀。為了將Ca2+除凈，碳酸鈉的加入量必須超過理論需要量，本工藝的碳酸鈉的過堿量為0.30～0.80 g/L。

（3）氫氧化鈉除鎂離子。在鹽水中加入NaOH溶液，使其和鹽水中的Mg2+反應，生成不溶性的Mg（OH）2沉淀，為了將Mg2+除凈，NaOH 的加入 量也必須超過理論需要量，本工藝氫氧化鈉過堿量為0.20～0.50 g/L。

（4）去除有機物，不溶性機械雜質。工業原鹽中存在各種雜質在化鹽過程進入鹽水中，鹽水中的菌藻類、腐殖酸等天然有機物被次氯酸鈉氧化分解成為小分子，最終通過FeCl3的吸附和共沉淀作用，在預處理器中預先除去，一部分不溶性機械雜質也同時除去。

（5）去除鹽水系統中的硫酸根有多種方法。鋇法除硝是在鹽水系統中加入一定量的氯化鋇，使鋇離子與硫酸根離子生成硫酸鋇沉淀，經道爾頓澄清桶去除。但由于氯化鋇成本比較高、毒性比較大，該工藝現已淘汰。膜法除硝是采用選擇滲透膜，利用膜元件的特性將一價的鈉離子和氯離子與二價的硫酸根離子分離，通過壓力差使得鹽水中硫酸根與其他離子分開，達到去除硫酸根的目的。該工藝具有操作費用低、效率高、無污染等優點。

2 改造背景

近幾年隨著該公司生產規模的擴大，原鹽的使用量不斷增加，原鹽中水不溶物含量持續超標，加劇了整個裝置的運行負荷，致使透過板框濾布的細微鹽泥顆粒含量增加，從表面上看，濾液是澄清的，但隨著時間的延續，濾液罐以及淡鹽水罐中沉積了大量的細微鹽泥，曾因原鹽水不溶物超標，導致浮上桶及淡鹽水罐中沉積大量鹽泥，為清理淡鹽水罐及浮上桶，增加了生產成本。目前，隨著除硝工藝的不斷推廣，將鋇法除硝閑置的道爾頓澄清桶加以利用，對鹽泥系統的改造將大有益處。

3 除泥工藝改造內容

該公司膜法除硝裝置開車之前，鹽水系統采用的是鋇法除硝，從離子膜電解槽來的淡鹽水加入定量的氯化鋇后，先進入道爾頓澄清桶澄清，通過道爾頓定期下排泥可以去除硫酸鋇沉淀。2011年，膜法除硝裝置擴能后，2012年3月，已完全停止使用氯化鋇，道爾頓澄清桶只用來當做普通容器使用，除泥系統改造前的工藝流程圖見圖2。

渣池中的鹽泥懸濁液經板框壓濾機擠壓后，濾液自流至V-421中，再經濾液泵輸送至淡鹽水罐V-401去化鹽。經過7年的運行，V-401罐中沉積了大量的鹽泥，影響了鹽水系統的正常運行。造成這一問題的原因是，鹽泥懸浮液中細小的顆粒透過板框壓濾機濾布進入淡鹽水罐而沉積；濾布破損，導致鹽泥透過板框進入淡鹽水罐。目前，該公司3條生產線個淡鹽水罐中均沉積有不同程度的鹽泥，由于現場裝置布置緊湊，清理鹽泥難度大，給生產帶來一定的安全隱患。經過論證，對原有工藝進行改造，將板框壓濾機的濾液由濾液泵直接輸送至道爾頓澄清桶，由道爾頓澄清桶溢流至淡鹽水罐，利用道爾頓對濾液進一步澄清，通過定期下排泥去除濾液中的微量鹽泥。圖3為改造后的工藝流程。一般來說，道爾型澄清桶桶體較大但操作穩定，適應各種原鹽的質量。含有固體懸浮物的粗鹽水由頂部注入中心桶，到底部展開，形成沉降面，清液反流向上，粗鹽水出中心筒擴大口后，經過泥漿沉淀層，懸浮顆粒被截留并漸漸沉到桶底，緩緩轉動的泥巴集中在排泥口，泥漿定時排出。清液則不斷上升，經過泥漿層、渾濁層、清液層從上部經溢槽匯集后流出。鹽泥系統的成功改造，克服了淡鹽水罐容易沉積泥巴的這一缺點，為鹽水系統的安、穩、長、滿、優運行提供了有力的保障；另一方面，也使得停用的道爾澄清桶重新發揮其作用。鑒于3條生產線的交錯性，后期還將會進一步改進，將該3條生產線的濾液全部輸送至道爾澄清桶，并在道爾澄清桶增加1臺離心泵進行鹽水的合理分配。

4 鹽泥系統改進的經濟效益

圖2 除泥系統改造前工藝流程

圖3 除泥系統改造后工藝流程

由圖3可以看出，濾液走向的改變消除了淡鹽水罐沉積鹽泥而導致鹽水系統崩潰的這一安全隱患。目前，該裝置4個淡鹽水罐，其中，2個為1 800 m3，2個1 145 m3，均不同程度沉積鹽泥，其中，1個1 145 m3的淡鹽水罐由于沉積鹽泥過多而被迫停止使用，正在進行清理鹽泥。由于現場空間有限，清理1個淡鹽水灌的總費用約十萬元，清理4個罐約總需費用四十萬元左右，并且，在清理鹽泥的過程中，將會造成現場環境的大面積污染，造成土壤鹽化而影響周邊的樹木及草坪生長。另外，若濾液走向不改變，長期的惡性循環，勢必造成1條生產線上的2個淡鹽水罐由于沉積鹽泥而停止使用，會造成整個電解系統停車。濾液走向的改變為整個系統的持續長久運行提供了有力的保障，會為企業帶來很大的效益。