减少氯化钡废渣对环境污染的方法

刘会术，李艳芸

（河北盛华化工有限公司，河北 张家口 075000）

减少氯化钡废渣对环境污染的方法

刘会术，李艳芸

（河北盛华化工有限公司，河北 张家口 075000）

介绍了能够有效降低氯化钡生产废渣量及废渣中Ba2+的残留量，减少氯化钡废渣对环境造成污染的方法。

氯化钡；废渣；毒重石粉；环境；工艺

河北盛华化工有限公司烧碱装置年生产能力为20万t/a、PVC树脂的生产能力为20万t/a，为一次盐水中消除SO2-4，每年需要氯化钡约三千五百吨。公司为了降低采购成本，提高经济效益，于2006年自主研究用低品位毒重石粉（钡矿粉）与盐酸反应生产液体氯化钡的工艺方法，并于当年成功投入批量生产。2007年获得了中国专利。氯化钡投产后，通过对生产工艺的不断完善，以及对生产管理的不断加强，氯化钡生产的各项单耗逐步降低、产量逐步提高，特别是有效地降低了氯化钡生产废渣量及废渣中Ba2+的残留，减少了氯化钡废渣对环境造成的污染。

1 氯化钡生产工艺概述

在反应池内将盐酸按比例缓慢加入配制好的钡矿粉溶液中进行常温常压反应，待反应结束，用碱中和至中性时，启动泥浆泵将生成的氯化钡浆料打入板框压滤机进行过滤，滤液即为成品氯化钡溶液备用。

2 产生氯化钡废渣及废渣中Ba2+残留的原因

（1）毒重石粉质量低是产生大量氯化钡废渣的主要原因，不但严重影响氯化钡的生产单耗，还造成大量氯化钡生产废渣的产生。该公司对购入的毒重石粉规定的控制指标为碳酸钡含量大于或等于60%。由于毒重石粉供货市场的剧烈变化，毒重石粉采购时常困难，同时，个别供应商掺杂使假，毒重石粉质量明显下降。

（2）毒重石粉与盐酸的反应程度，不但直接影响氯化钡的收率，也会影响生产废渣的产生量及废渣中Ba2+残留。

（3）砂性料浆和高盐性氯化钡很容易造成氯化钡生产设备和管道的磨损和泄漏，氯化钡的跑冒滴漏使氯化钡废渣中Ba2+残留增加。

（4）在氯化钡生产现场管理中管理标准化和定额工作不完善造成操作人员的消极态度和随意性生产现象严重，从而导致氯化钡生产中的各个环节达不到预期要求，造成低劣的钡矿粉的购入、生产反应的不完全、生产设备管道跑冒滴漏现象。

3 整改措施

（1）完善对供应商的供货要求，加强毒重石粉的质量检查。为了获得高质量和质量稳定的低品位毒重石粉，该公司及时加大了对合格供应商的评价与选定，完善了采购合同内容。目前，碳酸钡含量始终保持在65%以上。由于原材料毒重石粉质量的提高，各项消耗明显降低，每月产生的废渣量明显地减少，整体生产效益显著提高。

（2）研究盐酸浓度对毒重石粉与盐酸反应的影响，确定最佳盐酸浓度值。生产实践发现，向配制好的毒重石粉溶液中加入盐酸的浓度不同，直接影响毒重石粉与盐酸反应的完全程度。因此，在同一批毒重石粉（碳酸钡含量为66.3%）中，加入相同的盐酸量，但稀释成不同的浓度，其他条件不变，考察不同的盐酸浓度对氯化钡的收率的影响。

碳酸钡与盐酸反应方程式为：BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑，1 t碳酸钡含量为66.3%的毒重石粉与盐酸完全反应时，可得到700 kg氯化钡，盐酸浓度与氯化钡收率关系见表1。

表1 盐酸浓度与氯化钡收率关系表

该公司生产氯化钡所使用的盐酸是本单位的合成酸，HCl质量分数为在32%~33%。表1显示，采用18%盐酸，氯化钡的收率值最大，达到了99.1%。通过试验最终确定最佳盐酸浓度值应控制为15%~20%。浓度的盐酸，氯化钡的收率比投产时使用32%~33%盐酸的氯化钡收率提高了20%以上，每个月增加的收益近十五万元，更重要的是，反应最完全，每个月少产生废渣约六十吨。

（3）通过对废渣的清洗，有效地降低氯化钡生产废渣中氯化钡的残留。板框压滤机压滤后卸下的废渣中仍含有氯化钡，经过化验发现，滤渣中氯化钡的含量大约为8.0%。为了最大限度地回收这部分氯化钡，增加了洗渣工序。也就是经板框压滤机压滤后的废渣集中卸到洗渣池中与提前加入的水在搅拌的情况下充分混合，再通过液下泥浆泵打入板框压滤机中压滤。洗渣，经板框压滤机压滤的滤液回收后，作为母液用于毒重石粉反应前的配置液。经检测，洗渣压滤后的废渣中残留氯化钡的含量大约为0.1%，废渣中残留的氯化钡含量明显减少，基本趋于零。实施洗渣工序，表面上看，增加了一定的生产成本，但母液水的利用使氯化钡生产的最终收率提高了约4%，其获得的近三万元的经济效益完全可以抵消该生产成本，且明显减少了废渣中氯化钡的含量，具有明显的社会效益。

（4）加强生产现场管理，杜绝跑冒滴漏现象。氯化钡生产现场的跑冒滴漏现象最可能发生在板框压滤处，主要表现在，（1）溢流考克的堵塞使压滤出的液体氯化钡不能完全地流入溢流槽中，而顺着滤布或板框边缘流到了洗渣池里；（2）滤布的破损造成板框渍液。为了杜绝以上现象的发生，该公司制定了《氯化钡考核管理办法》，以控制各项单耗和生产现场为基础，以业绩决定收入为出发点，充分调动员工的生产积极性。该《办法》实施后，现场有了明显的改观，跑冒滴漏现象基本解决，每月的产量也增加了六十吨左右。

（5）开发氯化钡生产废渣下游产品，实现氯化钡生产废渣零排放。 氯化钡生产废渣黏度比较大，该公司通过在粉煤灰砖厂试验，氯化钡生产废渣完全可以按照一定比例掺入粉煤灰砖原料中，生产粉煤灰砖。生产出的粉煤灰砖的各项性能完全符合粉煤灰砖的技术性能要求。该项目的实施，每月可减少氯化钡生产废渣的排放近六十吨。

4 整改效果

目前，氯化钡的生产工艺为，在反应池内，将盐酸与水按比例缓慢加入配制好的钡矿粉溶液中，进行常温常压反应。待反应结束，用烧碱中和至中性时，启动泥浆泵将生成的氯化钡浆料打入板框压滤机进行过滤，滤液即为成品氯化钡溶液备用，滤渣经水洗后再压滤，以回收其中的Ba2+，二次滤液作为母液水回用。工艺流程示意图见图1。

通过对生产工艺的改进与完善，再加上《氯化钡考核管理办法》的实施，每月多创造经济效益近二十万元，特别是减少氯化钡生产废渣的排放量八十多吨和使氯化钡生产废渣中Ba2+残留基本趋于零。氯化钡生产废渣在粉煤灰砖生产中的应用进一步减少了氯化钡生产废渣的排放，取得了较好的经济效益和社会效益。

Reduce the barium chloride residue on the environmental pollution

LIU Hui-shu,LI Yan-yun
(Hebei Shenghua Chemical Industry Co.,Ltd.,Zhangjiakou 075000,China)

A method can effectively reduce the residual Ba2+in the quantity and residue of barium chloride production residue,to reduce the pollution caused by barium chloride residue on the external environment.

barium chloride,residue,re-toxic powder,environmental,technology

TQ132.3+5

B

1009－1785(2012)10-0038-02

2012-06-17