一種在氨鹽水中加鎂控制重灰粒度的方法

冶發明，馬成棟，李慧英，李元睿

(青海發投堿業有限公司,青海 德令哈 817099)

1 背景技術

固相水合法制取重灰時，影響重灰粒度的因素除堿水比、化合水溫度、水合時間、輕灰溫度外，輕灰中雜質離子也會影響重灰粒度，尤其是鎂離子。普遍采用的方法是通過控制精鹽水中的鎂離子來控制重灰粒度，但是也會導致精鹽水管道、吸氨塔內結疤結垢的現象，為了減少結疤對吸氨塔的影響，通常用酸洗的方法來解決，而酸洗對設備腐蝕較為嚴重。

吸氨塔水箱不斷的腐蝕穿透泄漏，部分水箱無法正常使用，造成產量下降、氨耗偏高。

2 加鎂工藝流程

本實用新型針對現有技術的不足，提供一種在氨鹽水中加鎂控制重灰粒度的方法，該方法先盡可能除凈精鹽水中的鎂離子，避免精鹽水管道及吸氨塔內結疤結垢，減少酸洗次數及吸氨塔水箱檢修次數，再在精鹽水吸氨制成氨鹽水后加入MgCl2溶液，以控制重灰粒度。

該方法由兩套加鎂系統組成。

蒸吸增加一套加鎂罐后用兩套加鎂系統，增加的一臺加鎂罐安裝在現有加鎂罐北側，每臺加鎂罐引出兩條管線經氨鹽水鈦板房頂進氨鹽水A桶和C桶，1#、2#化鎂罐出液串聯，保證一臺化鎂罐檢修時另一臺正常工作，化鎂泵采用計量泵，保證加鎂量均勻可控，化鎂時根據氨鹽水鎂含量、重灰粒度及生產負荷調整氨鹽水加鎂量的控制。改造后氨鹽水指標(鎂含量)控制在24～30 mg/L，加鎂泵使用變頻電機，接入蒸吸DCS系統。

圖1 加鎂工藝流程圖

用精鹽水將MgCl2·6H2O溶于加鎂罐內，通過攪拌使其充分溶解，配置成一定濃度的氯化鎂溶液，經加鎂泵引至氨鹽水桶，進入桶內與氨鹽水充分混合，通過計算機控制程序調整泵的流量，使氨鹽水鎂含量控制在工藝要求的范圍之內，從而達到保證重灰產品質量的目的。

鹽水車間制備精鹽水的工藝流程簡敘如下：原鹽經工程機械由化鹽桶上部進入，與從其底部進入的雜水逆流接觸形成飽和粗鹽水，自化鹽桶頂部溢流入粗鹽水地槽再流入粗鹽水集中槽，然后用粗鹽水泵送至混合液槽，經粗鹽水分配槽分配到反應罐。石灰乳、純堿液自外管進入苛化罐，配制苛化液與粗鹽水進入混合液槽，再流入粗鹽水分配槽又進入反應罐。它與粗鹽水中的Ca2+、Mg2+反應生成CaCO3和Mg(OH)2沉淀。從反應罐頂部經曲徑槽(用以延長反應時間)進入澄清桶。在配助劑槽中，精鹽水與聚丙稀酸鈉或聚丙稀酰胺按質量比0.3‰～0.5‰配制成助沉劑，助沉劑在曲徑槽入口兌入粗鹽水中，使Mg(OH)2和CaCO3更好的沉降。苛化鹽水在澄清桶內澄清，成為合格精鹽水由澄清桶頂部溢流至精鹽水罐，經精鹽水泵送至重堿車間吸氨工序及水氣車間。

重堿車間氨鹽水加鎂崗位的任務是將固態氯化鎂加入加鎂罐中，用精鹽水溶解后由加鎂泵輸送到冷氨鹽水桶，把合格的氨鹽水送到碳化崗位去制堿。主要設備及管線有加鎂泵、加鎂罐攪拌及所屬管線、閥門等。主要工藝流程是將外購的固態氯化鎂加入加鎂槽中，用精鹽水溶解，在加鎂罐中攪拌均勻，從加鎂罐底部流出進入加鎂泵，用加鎂泵輸送至冷氨鹽水桶。主要操作要點為司泵工接到加鎂通知后，往加鎂罐注少許精鹽水，開啟加鎂罐攪拌機，再向加鎂槽內加入氯化鎂，每次加6袋，打開精鹽水閥門，將氯化鎂溶解攪拌至均勻狀態。根據主操指令調節加鎂流量控制氨鹽水鎂含量。這樣用精鹽水將MgCl2·6H2O溶化于化鎂罐內，通過攪拌使其充分溶解，配制成一定濃度的氯化鎂溶液，經泵引至氨鹽水A/C桶頂部中心套筒進入桶內與氨鹽水充分混合，通過調整泵的流量使氨鹽水鎂含量控制在工藝要求的范圍之內，從而達到保證重灰產品質量的目的。

重堿車間在氨鹽水中加入一定濃度的氯化鎂溶液，為了預防設備故障時無法滿足生產需求，在蒸吸工段增加一套加鎂系統，用兩套加鎂系統，利用精鹽水加鎂，再由加鎂泵送至氨鹽水桶，每臺加鎂泵分別引出兩條管道進氨鹽水桶，保證一臺加鎂罐檢修時另一臺能夠正常工作。

試運行前期，氨鹽水中的鎂含量波動較大，給產品質量帶來了較大影響，主要原因：

1)試運行期間操作人員操作經驗不足處于摸索階段，調整鎂溶液的加入量時，波動大；

2)配制鎂溶液時，連續性不強，加入MgCl2·6H2O不穩定；

3)改造前期鎂加入氨鹽水桶的位置是在桶壁處而不是中心套筒位置，導致鎂溶液與氨鹽水混合不均勻；

4)化鎂罐無液位顯示，罐內溶液容量主要是通過操作人員肉眼觀察來實現，存在一定的誤差。

經過不斷試驗和探索，氨鹽水中鎂含量在24～28 mg/L，可保證產品質量重灰純堿粒度控制在粒度≥180 μm的篩余物≥72%，高于國家標準。粒度≥1.18 mm的篩余物≤2%，粒度≥2.00 mm的篩余物 ≤0.05%。

表1 改造前后精鹽水、氨鹽水的分析數據

3 技術特點

與原有技術相比，本實用新型具有以下效果：

1)利用該控制方法，避免吸氨塔及管道結疤結垢的現象，減少了吸氨塔酸洗次數，延長吸氨塔的使用壽命；

2)通過兩臺加鎂系統，一臺加鎂罐檢修時另一臺能夠正常工作，保證了工作程序的正常進行，從而提高了工作效率；

3)利用該方法，減少了因檢修吸氨塔水箱而造成的巨大損失。

4 效益分析

2016年每季度酸洗一次吸氨塔，每座吸氨塔均酸洗4次，三座吸氨塔共酸洗12次，消耗鹽酸約192 t，鹽酸價格按520元/t計，酸洗成本計算：520×192=99.8萬元。

氨鹽水加鎂所需費用約為57萬元/年，則氨鹽水加鎂流程改造后每年節約費用約42.8萬元，并減少工人勞動強度，提高生產的穩定性。

綜上所述，本實用新型提供的一種在氨鹽水中加鎂控制重灰粒度的方法結構簡單，操作方便，氨鹽水加鎂控制重灰粒度，減少了吸氨塔酸洗次數，減少因吸氨塔酸洗造成的波動，延長吸氨塔的使用壽命，尤其是會減少大修吸氨塔水箱減產造成的巨大損失。