盐田长串短调走水工艺设计与应用

巨生彬

(青海盐湖发展有限公司,青海,格尔木,816000)

盐田长串短调走水工艺设计与应用

巨生彬

(青海盐湖发展有限公司,青海,格尔木,816000)

青海盐湖 100万吨钾肥项目是国家西部大开发的首批十大重点工程之一,其中采输卤和盐田、老卤排放及相应的配套工程于 2000年 5月开工建设,2002年 10月建成、投用。根据工程前三年达产达标,以及后四年的连续、稳定、均衡生产,即要满足采船作业水位要求,又要满足采收作业所要求的矿厚和矿质,盐田生产工艺控制技术的选择十分关键。通过设计并实施长串短调走水工艺,达到了预期目标,为该项目的连续、稳定、均衡生产,准备了充足的光卤石矿源。

盐田;长串短调走水

1 长串短调走水工艺设计的目的

盐田生产是利用卤水提取氯化钾的关键环节,其产量、质量直接影响制约着后续加工工艺控制的连续、稳定,决定钾肥产品的产量、质量和成本。

2 长串短调走水工艺的设计与实施

2.1 光卤石盐田生产工艺与盐田布置

2.1.1 盐田生产工艺 地质勘探表明,100万吨钾肥项目原料卤水开采地段—别勒滩区段的卤水成份与察尔汗区段卤水相似,属于硫酸盐向氯化物过渡型,卤水中硫酸根含量较低。由上海化工研究院所做的“别勒滩卤水等温蒸发试验”证实,原料卤水蒸发时的结晶路线符合Na+、K+、Mg2+// Cl-—H2O 四元水盐体系的基本规律。原料卤水蒸发过程中的结晶顺序为：石盐(NaCl)—钾石盐 (NaCl+KCl)和光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)—石盐(NaCl)、光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)和水氯镁石 (MgCl2·6H2O)—水氯镁石 (MgCl2· 6H2O)。其中钾石盐是否析出取决于卤水中的镁钾比和卤水温度,某一温度下当卤水的镁钾比大于该温度下光卤石析出点的镁钾比时,钾石盐阶段不会出现,反之则会析出钾石盐。根据原料卤水组成和已有的生产经验,盐田工艺流程仍采用分段结晶流程,将卤水蒸发过程分为氯化钠结晶阶段和光卤石结晶阶段。盐田系统分为钠盐池、调节池和光卤石池。

2.1.2 盐田布置 盐田池系走向为东西向。钠盐池布置在西端,中间为调节池,东部为光卤石池。其中钠盐池和调节池共 8个,总面积 36平方公里。光卤石盐田 14个,总面积43平方公里。

2.2 长串走水工艺的设计与实施

2.2.1 工艺路线的确定 因采船分布在 1#、2#、3#、4#、6#、8#、10#和 12#池中,为保证采船作业要求和采收作业所要求的矿厚、矿质,以及盐田生产的正常进行。根据盐田地形东低西高、南高北低的特点,选用长串短调走水方式,长串走水工艺路线主要有：①13#(2#(1#(3#(5#(7#、②13#(4#(6#(8#(10#(9#。短调节走水方式主要有：①13#(4#(3#、②14#(8#(7#、③14#(10#(9#、④14#(12#(11#。在实际生产实践中可根据卤水组成的变化,对走水路线进行灵活调整。

2.2.2 工艺计算 要保证将光卤石矿晒制于布有采船的盐田,首先,应从理论上进行计算和推断。计算时充分考虑盐田面积、不同季节的淡水蒸发量和卤水比蒸发系数,各池的进卤和排卤点等因素。计算公式如下：

式中,A：进入盐田的母液量;X：钠盐析出量;Y：光卤石析出量;〗W：排出盐田的母液量;n：蒸发水量。

2.2.3 长串短调走水的工艺实施 在确定长串短调走水的工艺路线后,盐田与盐田之间的过水溜槽是实现走水畅通、便于控制的关键设施。原设计过水溜槽为封闭式钢板溜槽,埋设于堤坝中,结矿后清理难度很大,清理费用高。因此,在进行新的溜槽设计建造时,我们从过卤量控制、清理结矿、建造成本等多方面进行了充分比较论证,选定用溜槽底部过水面采用钢溜槽,侧墙采用麻袋构筑,顶部采用可拆卸的钢管桥。该溜槽可用工程机械进行清矿,入水口可采用槽钢分层控制流量,是目前最为简便、实用的过水溜槽。我们投入 200多万元改建和扩建了 30多个过水溜槽,保障了长串短调走水路线的畅通,同时积累了溜槽建造经验。

3 长串短调走水工艺应用结论

3.1 按照长串短调走水盐田生产工艺路线 可有效控制各池成矿量,从初始进卤至最终排卤,卤水中 KCl%逐步形成衰减梯度差,表明光卤石矿集中结晶于工艺走水的前几池,满足了将光卤石矿晒制于布有采船的光卤石盐田的要求。

3.2 按照长串短调走水工艺 保证了加工系统连续、稳定、均衡生产要求。

3.3 按照长串短调走水工艺路线 晒制光卤石矿质量KCl%≥20%,NaCl≤14%,优于设计指标。实现了集中晒矿,光卤石矿量、矿厚及质量均达到了预定的目标值。

4 结论

4.1 100万吨钾肥项目光卤石盐田采用长串短调走水工艺,克服了原设计不足,实现了预期目标,取得显著成效。

4.2 由于过水溜槽设施完善,在生产实践中可缩短或延长走水路线,可使长串短调走水工艺应用更为成熟和完善。

S287

A

1003-3467(2010)10-0025-01