純堿包裝工段堿球的回收利用

袁如濤，田宏偉

(重慶湘渝鹽化股份有限公司，重慶 萬州 404000)

聯堿生產中，輕灰純堿從煅燒爐出來后，通過埋刮板輸送機經涼堿系統后進入成品包裝倉，在包裝時發現從包裝倉中下放的成品堿中，經常有一些大顆粒堿球，影響產品的外觀質量，為解決這個問題，堿行業通用方法是在包裝倉進口加裝篩分裝置對堿球進行攔截，我公司為保證產品質量，在4個輕灰純堿成品倉進口增加了共8個滾筒篩，對輕灰成品進行再次篩分，因攔截下來的堿球量不是很大，故一直是用人工收集裝袋后，作為落地堿出售，其價格遠遠低于正品堿的價格，堿產品銷售效益沒有全部實現，而是有一小部分被浪費了，為挖潛增效，我們通過技術研討，現場進行破碎試驗后，發現用錘式破碎機破碎后的產品，其粒度指標完全能達到正品輕灰純堿的粒度要求，所以我們決定進行技術改造，選用錘式破碎機對堿球進行破碎，配置其它輸送、貯存、電氣控制裝置，使破碎回收流程實現全自動機械化，全部產品中篩分出的堿球被循環破碎后回收利用，進入包裝系統后，增加了堿產品產量，達到了挖潛增效的目的。

1 堿球的成因及破碎設備選型

為了對堿球產品進行破碎，我們進行了如下分析和破碎試驗：

1.1 堿球的成因分析

聯堿生產廠家，煅燒爐出堿溫度一般控制在150～190 ℃，高溫輕灰純堿在輸送過程中，偶遇輸堿刮板機、斗提機、螺旋機、涼堿機內壁上水蒸汽液滴會形成大顆粒堿球，這是堿球形成一個原因，這些堿球在現場取到時，基本上用手輕輕一捏就可以將其粉碎，不是需要破碎的重點；堿球形成的另一個原因是，輸堿刮板機、斗提機、螺旋機、涼堿機、溜槽內壁的死角處，由于物料在此處不易流動，隨著時間的延長，與設備內熱空氣中的水蒸汽不斷接觸，逐漸形成了堿結晶疤塊，這些堿疤塊在人工清理時脫落，或達到一定重量后自然脫落，會以不規則形狀進入產品中形成不規則堿球，這類堿球的硬度屬于中等硬度，脆性好，抗壓強度不超過100 MPa，現場取樣后，用應力測量儀進行破碎強度測試時，需用10 N破碎力，才能將其破粉碎，由于這兩種成因的堿球混合存在，應優先選擇能將堿疤塊堿球破碎的破碎機，參考國內幾種破碎的性能參數，決定選用錘式破碎機破碎堿球，選用型號為PCB0404，破碎能力10 t/h，功率7.5 kW，為驗證破碎機的破碎性能是否符合我們的破碎要求，進行了如下試驗。

1.2 堿球破碎試驗

我們查閱GB210.1-2004標準，工業碳酸鈉關于粒度的標準，輕質碳酸鈉沒有粒度指標，我公司輕質純堿粒度方面在市場上的反映一直很好，從來沒有此方面的投訴。我們取正常生產中輕質純堿包裝倉下放口輕質純堿100 g，用試驗篩(GB6003.1-2012)200目篩子篩分后，篩下物82.88 g、占比82.88%，以此粒度數據作為衡量輕質碳酸鈉粒度的標準。我們進行了現場破碎試驗：選取倉上滾筒篩篩余物500 g堿球(見圖1)，投入錘式破碎機破碎后，啟動運行30 min后，取破碎機出口物料(見圖2)進行粒度分析，用試驗篩(GB6003.1-2012)200目篩子篩分后，篩下物413.58 g，占比82.7 %，對照此前的成品輕質純堿粒度分析指標，堿球破碎后物料與成品輕質純堿粒度非常接近，外觀上幾乎一模一樣，破碎試驗充分證明，錘式破碎機適合堿球的破碎，倉上滾筒篩篩余物堿球，完全可以通過破碎后回收進入成品輕質純堿倉中進行包裝后銷售，完全不影響產品的質量要求。

圖1 堿球破碎前照片

圖2 堿球破碎后照片

2 破碎回收利用工藝流程

試驗完成后，如何將破碎回收流程實現全自動機械化是此次技術改造的重點。根據現有堿包裝樓的三樓至八樓的設備布置情況，確定了工藝流程：涼堿工段來成品輕灰純堿→成品斜坡刮板機→成品倉上刮板機→成品倉上滾筒篩→堿球集合刮板機→堿球輸送絞龍→堿球倉→軟連接→插板閥→錘式破碎機→回收溜槽→回收斗提機→成品斜坡刮板機，在有限的空間內布置了錘式破碎機及其它輸送設備，并配套動力、控制電氣設施，使破碎回收流程實現全自動機械化，全部投資僅48萬元。

技術改造設備全部采購安裝完成后，調試后試運行一切正常，但是運行一個月后，我們發現，由于收集現場4個輕灰純堿成品倉上8個滾筒篩每天的堿球產生量，大約是15 t，平均每小時進入錘式破碎機的堿球量很小，回收斗提機輸送的量也很小，用電消耗大，得不償失。通過綜合分析后，我們決定充分利用設計選用的堿球回收倉3 t的容量，在堿球回收倉出口增加電動插板閥，4 h堿球回收倉中堿球的量達到約2.5 t時，此時通過時間控制器將插板閥打開，同時聯鎖錘式破碎機和回收斗提機啟動運行，錘式破碎機、回收斗提機運行0.5 h就可將堿球回收倉中的堿球全部破碎，破碎后的成品堿通過回收斗提機提升到八樓，回到輕灰成品系統中。每間隔4 h錘式破碎機自動啟動、回收斗提機運行0.5 h，如此循環往復。通過智能時間控制系統進行控制，在充分節電的情況下實現堿球的全自動機械化回收利用。

3 堿球回收利用效益分析

聯堿包裝工段生產中的堿球產品破碎回收到輕灰純堿里，按正品銷售，再無堿球落地堿產品，減少了人工回收費用且增加了正品輕灰純堿產量。

堿球落地堿與正品輕灰純堿差價在40%左右，堿球產生量15 t/d，輕灰純堿價格按目前1 100元/t計，年可創效15×360×1 100×40%=237.6萬元。

4 結 語

通過此次技術改造，我公司包裝工段徹底消除了堿球產品，減輕了包裝工的勞動強度，降低了人工包裝成本，在提高產品質量的同時，還為公司創造了效益。此種回收利用改造技術還可以應用到氯化銨等其他包裝系統中，此次積累的一些粉狀產品在包裝工段產生的球狀物進行破碎回收的經驗，可以與同行們互相學習借鑒，在后期回收利用方面，還希望和同行業一起，進一步共同探討研究出更加先進的技術，目前，此全自動回收裝置在現場運行效果非常良好。