氨堿廢清液的鹽堿循環綜合利用

潘丁文

(連云港堿業有限公司，江蘇連云港 222042)

氨堿廢清液的鹽堿循環綜合利用

潘丁文

(連云港堿業有限公司，江蘇連云港 222042)

介紹鹽場采用氨堿廠蒸餾廢清液替代海水灘曬制鹽并聯產濃鈣液的工藝路線，通過物料衡算，理論計算且驗證了工業化所產生的經濟效益。該項目的實施實現了資源循環綜合利用，有利于環境保護。

氨堿法；廢清液；灘曬；濃鈣液；鹽堿聯合；循環利用

氨堿法是目前國內外純堿生產的主要方法之一，此方法最大的缺點是原鹽利用率低，總利用率不到30%，其中鈉的利用率為75%左右，而氯則完全未被利用。生產過程中產生大量含有CaCl2、NaCl的蒸餾廢液，每生產1 t商品純堿的同時要排放10 m3左右的蒸餾廢液，需要修筑巨大的渣場用于處理這些廢液。但氨堿法純堿工藝具有投資省、產品質量好、生產原料易得、技術成熟等優點，我國氨堿法純堿產量占總產量的近50%。連云港堿業有限公司120萬t/a純堿裝置采用氨堿法工藝路線，先后配套修建了占地三百多公頃渣場，每年要排放一千多萬立方米的蒸餾廢液，其中含有氯化鈣約100萬t、氯化鈉50萬t，一部分通過壓濾機固液分離處理，大部分通過管道輸送到渣場存放。如果對廢清液加以回收利用，不僅避免廢液直接排海污染，而且實現資源閉路循環綜合利用，又能創造很好的經濟效益，實現經濟效益和社會效益雙豐收。

1 鹽堿聯合回收利用蒸餾廢清液工藝路線

國內外氨堿廠的蒸餾廢液普遍采取圍堤筑壩、建設渣場，將蒸餾廢液送到渣場內，讓其自然澄清，清液pH達標后溢流排海，固體懸浮物沉積留在渣場。多年來連云港堿業有限公司與當地鹽場雙方協商，利用各自優勢，實現鹽堿循環綜合利用，達到雙贏目標。鹽堿聯合循環利用蒸餾廢清液的工藝路線是：將堿廠壓濾和渣場澄清后的廢清液免費送到附近鹽場的鹽田，替代或攙兌海水進行曬鹽，析出鹽結晶，還能得到含20%左右CaCl2、4%左右NaCl的濃鈣液，可作為產品或生產固體氯化鈣的原料供應鈣廠使用。

圖1 蒸餾廢清液曬鹽工藝流程

2 鹽堿聯合循環生產的理論依據

實施氨堿廢液循環利用對大多數堿廠來說只需要少量投資進行改造就可以獲得質優價廉的濃鈣液供自己的鈣廠作原料使用，不再從渣場將清液直接排海，而且蒸餾廢液僅僅依靠渣場的停留時間往往不能使pH實現達標排放。而對鹽場來說，由于使用廢清液作原料曬鹽，在有較大CaCl2濃度的情況下，NaCl結晶速度會下降，需要擴大結晶池面積。盡管如此，由于廢清液NaCl濃度比海水要高，因此單位鹽田產鹽量還會有所提高，同時也能得到大量的濃鈣液，一部分可以作為產品出售，另一部分作為生產固體片鈣的原料。現將工藝過程進行物料衡算，對其聯合生產的依據作必要的驗證。

2.1 物料組成(每次取樣分析略有差異)

氨堿廠經過多次澄清的廢清液與鹽田結晶析鹽后濃鈣液組成如表1。

表1 廢清液與濃鈣液組成

2.2 物料衡算

設定條件：在鹽田析鹽過程中沒有CaCl2帶出，所有CaCl2全部進入濃鈣液；不考慮鹽田滲透的損失，以1 L廢清液為衡算基準，經計算，設鹽田析鹽量為x，濃鈣液中水及其他為y(如圖2)。

圖2 鹽田析鹽物料衡算

根據質量守恒，求得x=26.4 g，y=356.6 g。物料平衡如表2。

表2 鹽析過程物料平衡數據(單位：g)

2.3 海水曬鹽與廢清液曬鹽的鹽田產量對比

在近海海域海水中NaCl含量一般在2.7%～3%，而蒸餾廢清液中NaCl含量能達到4.4%～4.5%左右，幾乎超出海水中鹽含量的50%，理論上單位鹽田的鹽產量也將提高50%，但由于有CaCl2的存在，蒸發結晶速度會有所變慢，實際單位鹽田產量能提高15%以上。

2.4 鹽場增加效益情況

以金橋鹽化公司勝利工區下屬40公頃鹽田為例進行測算，采用堿廠廢清液替代海水曬鹽，所有條件不變的情況下，鹽田鹽產量由3.5 kt/a提高到4.2 kt/a(平均值)，按凈效益150～180元/t計算，每年凈效益約8萬元。同時在生產1噸NaCl的同時可以副產濃度為20%的CaCl2濃鈣液約16 m3(若鈣液濃度提高到25%氯化鈣產量會降低，20%的鈣液產量、效益最佳)，由于與堿廠有協作關系，供應堿廠的鈣液價格28元/m3，其他外賣價格在70元/m3左右，這部分效益達到200萬元，扣除成本支出部分，因此一座40公頃的鹽田年凈效益達到150萬元，經濟效益十分顯著。

3 采用濃鈣液生產固體氯化鈣的優勢

表3 不同原料消耗情況對比

*以兩效蒸發、升降膜制鈣工藝為依據，蒸汽采用1.4 MPa飽和蒸氣。

4 結 論

盡管氨堿法純堿在生產過程中要排放大量廢液，但只要鹽堿兩家通過合作聯合處理廢清液將是一項對國家和企業都有利的系統工程，是循環經濟的最好體現。采用蒸餾廢清液替代海水灘曬制鹽，一方面對制鹽企業來說，提高單位鹽田制鹽產量，同時副產20% CaCl2的濃鈣液；另一方面對制堿企業來說，大量減少乃至避免向大海排放廢清液，有利于環境保護，達到變廢為寶、資源綜合利用的目的。廢清液除直接作為產品銷售之外，大部分供應周邊制鈣公司，不僅大大降低生產能耗，而且顯著提高產品質量，減少項目建設投資，具有良好的社會效益和經濟效益。

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1005-8370(2017)03-10-03

2017-04-12

潘丁文(1965—)，大學，高級工程師，現從事技術管理工作。