利用鹽硝聯(lián)產(chǎn)裝置消化高硝鹵水的探索

何壽美

(中鹽鎮(zhèn)江鹽化有限公司 江蘇鎮(zhèn)江 212114)

1 前言

中鹽鎮(zhèn)江鹽化有限公司(以下簡稱“公司”)現(xiàn)有兩套生產(chǎn)裝置，一套為80萬t/a鹽硝聯(lián)產(chǎn)裝置(硝3.2萬t/a)，于2013-01投入運(yùn)行，另一套為100萬t/a一次精鹽水生產(chǎn)裝置，于2014-02投入運(yùn)行，當(dāng)時(shí)產(chǎn)能為50萬t/a，2015-08進(jìn)行擴(kuò)能改造，一次精鹽水產(chǎn)能提升至100萬t/a。

2 高硝鹵水的產(chǎn)生及成分

表1 高硝鹵水成分Tab.1 Ingredient of high nitrate brine

3 高硝鹵水的使用

3.1 高硝鹵水進(jìn)入鹽硝系統(tǒng)工藝選擇

由表1可以看出高硝鹵水中Na2SO4含量高于鹽硝聯(lián)產(chǎn)末效鹽蒸發(fā)罐中的Na2SO4含量[1]，如果將高硝鹵水直接進(jìn)入EV205，可能會(huì)有少量的Na2SO4析出，影響鹽質(zhì)量；選擇將高硝鹵水直接進(jìn)入硝系統(tǒng)，由于溫度較低，將接入口選擇在預(yù)熱器前，進(jìn)行3級(jí)預(yù)熱后進(jìn)入硝蒸發(fā)罐，見圖1。

圖1 高硝鹵水進(jìn)鹽硝系統(tǒng)流程簡圖Fig.1 Process diagram of high nitrate brine into salt and nitrate system

3.2 問題的出現(xiàn)及原因分析

高硝鹵水進(jìn)入鹽硝系統(tǒng)后，運(yùn)行過程中出現(xiàn)兩個(gè)問題。一是預(yù)熱器和HE301加熱室結(jié)垢嚴(yán)重，運(yùn)行不到兩個(gè)月就出現(xiàn)預(yù)熱器溫度慢慢下降，HE301加熱室換熱效率也不斷下降；二是EV301析硝不充分，EV302閃發(fā)罐中結(jié)晶物Na2SO4含量達(dá)52%，順流轉(zhuǎn)入EV205后，無法全部回溶，導(dǎo)致散濕鹽中Na2SO4含量上升，影響鹽質(zhì)，被動(dòng)的處理辦法就將高硝鹵水外排，與生產(chǎn)回水混合送礦區(qū)注井采鹵。

針對(duì)第一個(gè)問題，分析其原因主要是一次精鹽水生產(chǎn)過程中，為了保護(hù)納濾膜的安全運(yùn)行，過濾鹽水進(jìn)入納濾膜前加鹽酸調(diào)節(jié)pH值為微酸性，使過濾鹽水中殘留的微量CaCO3和Mg(HO)2中和為離子態(tài)，納濾后的高硝鹵水中Ca2+、Mg2+與鹽硝系統(tǒng)母液進(jìn)行二次反應(yīng)，加劇了系統(tǒng)結(jié)垢；對(duì)于第二個(gè)問題，主要是高硝鹵水中NaCl含量低導(dǎo)致，從表1的NaCl含量來看，要低于EV205母液NaCl含量約16 g/L左右，如果EV301蒸發(fā)量不足，罐內(nèi)母液NaCl含量達(dá)不到307 g/L左右,會(huì)導(dǎo)致析硝不充分[2]。

3.3 改進(jìn)措施

為使鹽硝系統(tǒng)能夠長周期穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)高硝鹵水進(jìn)入鹽硝系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，經(jīng)過認(rèn)真仔細(xì)的分析研究，改變?cè)械倪\(yùn)行模式，采取了以下四點(diǎn)措施：(1)將納濾產(chǎn)生的高硝鹵水中Na2SO4含量控制在62 g/L左右，與EV205料液中Na2SO4含量接近，確保進(jìn)入EV205后不會(huì)有硝析出。(2) 將高硝鹵水直接進(jìn)入CP205，與EV205母液混合經(jīng)過HE205加熱蒸發(fā)后，再循環(huán)至EV301析硝，這樣有效地利用EV205罐2 000 m3的過堿料液，在溫度49 ℃右時(shí)，與高硝水中的Ca2+、Mg2+進(jìn)行充分反應(yīng)，同時(shí)根據(jù)HE205有鹽顆粒沖刷不易結(jié)垢的特點(diǎn)，較好地解決了預(yù)熱器和硝加熱室的結(jié)垢問題。(3)提高EJ301進(jìn)汽壓力，加大EV301蒸發(fā)量。(4)將EV302罐內(nèi)的鹽硝混合物按比例進(jìn)入EV301，用鹽析法彌補(bǔ)EV301蒸發(fā)能力不足問題，同時(shí)將EV302析出的硝，部分返回EV301，減少硝顆粒轉(zhuǎn)入EV205回溶難度。

4 效果及效益分析

通過對(duì)生產(chǎn)工藝的不斷探索和控制參數(shù)多次調(diào)整，充分回收利用了一次精鹽水產(chǎn)生的高硝鹵水，減少了資源浪費(fèi)，徹底解決了鹽硝系統(tǒng)結(jié)垢的問題，延長了生產(chǎn)周期，降低了消耗。同時(shí)將EV302的鹽硝混合物進(jìn)入EV301，對(duì)鹽和硝的質(zhì)量控制起到了關(guān)鍵性作用；調(diào)整后鹽硝產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，硝產(chǎn)量也比過去明顯提高。

目前正常生產(chǎn)中，已將高硝鹵水作為鹽硝聯(lián)產(chǎn)精鹵使用，通過與改進(jìn)前的生產(chǎn)數(shù)據(jù)比對(duì)，一是高硝鹵水平均年回收量達(dá)30萬m3；二是硝產(chǎn)量年增加1萬t，連續(xù)幾年都在4.2萬t以上。高硝鹵水的回收不計(jì)算采輸鹵成本，就單純計(jì)算鹵水凈化原料成本，根據(jù)公司鹵水凈化統(tǒng)計(jì)為4.35元/m3，每年可節(jié)約凈化成本130.5萬元；硝產(chǎn)品按照不含稅減去包裝物計(jì)價(jià)為270元/t，每年可增加效益270萬元，兩項(xiàng)合計(jì)每年直接收益可達(dá)400余萬元。

5 結(jié)束語

實(shí)踐證明利用鹽硝聯(lián)產(chǎn)硝系統(tǒng)的蒸發(fā)富余量和一些輔助方法，將高硝鹵水用于鹽硝聯(lián)產(chǎn)是可行的，合理有效的挖掘生產(chǎn)系統(tǒng)潛能，是企業(yè)節(jié)能降耗增效的有效途徑之一。