国产原盐与进口原盐应用的比较

钟永铎

（四平昊华化工有限公司，吉林 四平 136001）

四平昊华化工有限公司烧碱项目二期工程产能为20万t/a离子膜烧碱和配套20万t/a PVC于2008年10月一次开车成功，并顺利达产。由蓝星北化机制造生产高电密自然循环电解槽8台，每台电解槽共158对单元槽片，并配套真空脱氯和氯酸盐分解槽装置，氯气压缩机采用德国3K集团生产的透平压缩机；蒸发装置采用蓝星北化机自主设计生产制造的产能为10万t/a的三效逆流降膜蒸发装置。自2008年10月装置开车以来，装置运行平稳。所产32%离子膜烧碱、液氯、次氯酸钠、工业盐酸、45%烧碱、PVC树脂等产品优级品率均为100%。为降低电耗，中国昊华化工集团股份有限公司决定于2012年10月对该公司6台电解槽进行膜极距改造，2013年1月改造完成。膜极距改造后，最高负荷电流由12.0 kA提高到14.85 kA。膜极距改造后，要求二次盐水中 Ca2＋、Mg2＋含量在 10×10-9以下， 阴极含铁量在 100×10-9以下。 由于对盐水中 Ca2＋、Mg2＋含量要求严格，而国产原盐中Ca2+、Mg2+、SO2-4等杂质含量较高，为了提高生产负荷，稳定盐水质量，该公司采购印度产工业原盐进行制碱。于2013年3月11日开始用进口工业原盐后，盐水系统处理能力得到提升，电解负荷逐步提高。

1 工业原盐中的杂质对电解槽和离子膜的影响

工业原盐中存在的 Ca2+、Mg2+、SO2-4等化学杂质和泥沙等机械杂质；随着化盐过程进入盐水。用含有大量杂质的盐水进行电解，会破坏电解设备的正常操作，对电解槽、离子膜的使用寿命、电能的消耗、产品质量以及安全生产等各方面带来不良影响。这些金属离子必须通过连续不断地加入适量的精制剂NaOH、Na2CO3、BaCl2等使之生成难溶性沉淀物，然后，经过预处理器和凯膜过滤器滤除盐水中机械杂质和沉淀物，制得质量合格的精制盐水，连续不断地输送给电解工段。盐水中的典型杂质 Mg2+、Ni2+、Fe3+、Ti2+、Al2+等蓄积在阳极侧膜表面附近，使槽电压升高；盐水中的 Ca2+、Ba2+、Sr2+、SiO2-2等杂质在阴极侧膜内蓄积，使电流效率下降。盐水中的SO2-4含量较高时，会阻碍氯离子放电，SO2-4在阳极放电产生氧气，消耗电能，降低电流效率，导致氯内含氧升高，氯气纯度降低。

常用的除镁方法是向粗盐水中加入32%氢氧化钠溶液，生成不溶性的氢氧化镁沉淀；除钙方法一般是向粗盐水中加入12%碳酸钠，生成不溶性的碳酸钙沉淀；除硫酸根离子传流方法是向粗盐水中加入8%～15%BaCl2水溶液与其中的 SO2-4生成BaSO4沉淀。

图1为盐水中各种杂质对电解槽、离子膜的影响分布图。

2 国产工业原盐和进口工业原盐的比较

2.1 国产原盐和进口原盐各项指标的对比

表1是该公司分析的国产原盐和进口原盐各项指标的平均结果。

表1 国产原盐与进口原盐的指标 %

从表1数据可知，国产原盐与进口原盐的杂质含量相差悬殊的有钙、镁和硫酸根离子3项指标，其他几项指标相差不大。而原盐中的钙、镁和硫酸根离子是对电解槽及离子膜使用寿命、电能消耗、产品质量以及安全生产等各方面，带来不良的主要影响。

2.2 国产原盐和进口原盐颜色的对比

国产工业原盐大多是海盐，颜色发黄，机械杂质较多，粒度较大，而进口工业原盐是海水淡化盐，颜色特别白，和食用盐颜色一样，机械杂质较少，粒度适中，有利于盐水化盐。

3 使用进口原盐后，盐水工序负荷的调整情况

使用进口原盐为粗盐水的处理和精制等操作带来很多有利因素。

（1）由于进口原盐中镁含量极低，平均含量为0.03%，与之前国产原盐，镁平均含量为0.14%相比，在粗盐水除镁工序中，减轻了预处理器的处理负担，预处理器的清液腔盐水质量达到工艺要求。

（2）由于进口原盐中钙、镁、硫酸根等及其他杂质含量低，产生的盐泥量大大减少，从而减轻了压滤系统的负担，也减轻了盐泥堆放的负担。

（3）进口原盐中钙、镁、硫酸根等含量的降低，减少了带入盐水系统中的杂质含量，减少了精制剂氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等的加入量，极大限度地减轻了操作人员的劳动强度。

盐水工序使用进口原盐后，盐水工序负荷由205 m3/h提高到243 m3/h。盐水工序主要从下几个方面作了调整。

（1）由于国产原盐的质量一直不是很好，粗盐水管线积有很多泥垢，分段进行拆卸清理，逐一进行疏通后，使盐水负荷得到了进一步提升。

（2）开车运行至今，粗盐水加压泵经多次拆修，更换泵的新部件，运送盐水能力得到提高。

由于进口原盐中钙、镁和硫酸根离子含量的降低，在粗盐水精制处理过程中，降低了原料的消耗；进口原盐中镁离子的减少，减轻了预处理器的负担，也减少了絮凝剂的加入量，从而降低了三氯化铁的消耗。表2是国产原盐和进口原盐消耗精制剂的情况。

表2 国产原盐和进口原盐的消耗精制剂情况 kg/t NaOH

4 使用进口工业原盐，提升电解负荷

在使用国产原盐时，电解运行负荷是7台电解槽、平均电流为12.40 kA；使用进口原盐后，盐水处理量和电解负荷同步提升，电解运行负荷是8台电解槽、平均电流为12.90 kA。通过在电解负荷提升过程中，调整了工艺技术指标及原料消耗，提高了操作人员的责任心，全面分析了氯压机的运行指标。二次盐水运行指标及电解槽运行状态良好，后序相关设备运行稳定，工艺指标控制在规定范围内。

5 结语

进口工业原盐的使用，大大减少了盐水工序原料精制剂氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠的加入量，节约了大量资金，减轻了操作人员的劳动强度，减少了盐泥的排放量，减少了对环境的污染。同时，大大提高了电解槽的运行负荷，提高了电解槽成品碱、氯气和氢气产量，提高了经济效益。经过摸索精制剂的加入量、电解工序的最高运行负荷，为下一步使用进口工业原盐，提供了保贵的经验。