加酸降低新旭法钙液中过剩灰含量

冶红耀，于 鑫，张忠良

（唐山三友志达钙业有限公司，河北 唐山 063305）

2012年4月，钙业公司开始使用股份新旭法钙液作为原料液生产氯化钙，新旭法钙液中氯化钙浓度较高，对降低各项消耗以及提高成品钙液产量都是有利的。但由于新旭法钙液在氨的回收利用阶段加入了大量的灰乳，导致钙液中过剩灰含量较高，使得蒸发系统的换热和离盐效果变差，并严重影响了后序产品质量，必须减少过剩灰含量，才能有效利用新旭法钙液。

1 过剩灰的影响

新旭法钙液是氨碱法母液在蒸馏回收氨的过程中加入石灰乳后的产物，由于此过程中为确保氨的充分回收，加入过量石灰乳，造成反应后溶液中CaO含量过高，在后序的蒸发生产中形成大量Ca（OH）2，随着温度的升高Ca（OH）2溶解度降低，从而使蒸发系统中的Ca（OH）2大大增加，一方面影响了系统中CaCl2的析出，使其结晶颗粒变小，不易分离；另一方面大量微溶于水的Ca（OH）2絮状物增加了溶液的粘稠度，使溶液更难于被提浓，同时也容易堵塞加热管，造成蒸发系统频繁洗车，各项消耗剧增；再一方面，溶液中Ca（OH）2的增多，使得产品氯化钙溶解后的溶液浊度高，严重影响产品质量。

2 降低过剩灰含量的措施

2.1 理论分析

由于钙液中过剩灰以CaO和Ca（OH）2的形式存在，根据酸碱中和反应，可以向新旭法钙液中加入盐酸来降低CaO和Ca（OH）2的含量，此过程在常温下即可进行。反应方程式如下：

CaO＋2HCl＝CaCl2＋H2O

Ca（OH）2＋2HCl＝CaCl2＋2H2O

这样既可有效除去钙液中的杂质，又未带入新的杂质，理论上可行。

2.2 试验验证

使用盐酸储桶、加酸泵、塑料管、电磁流量计、不锈钢阀门等组成简易加酸装置安装在清液管上，通过加酸泵直接将盐酸打入清液管，使盐酸和新旭法钙液在进入清液桶后充分混合，每小时分别在加酸点前30m位置和清液桶出口处各取1个样品，分析加酸前、后钙液中的过剩灰含量，根据其数值调整加酸量。

将样品钙液中过剩灰含量以CaO的浓度来表示，由于新旭法钙液处于试生产阶段，其钙液中过剩灰含量波动较大，约为0.5～2.0tt，清液桶出口处钙液中过剩灰含量应控制多高，还须通过实际生产情况逐步调整，才能确定出最佳值。先暂定控制清液桶出口处钙液中含灰量为0.3～0.35tt，可按表1调整加酸量。

表1 加酸量对照表

2.3 试验结果

经过一段时间的试生产，以及根据实际生产情况不断调整所要控制的清液桶出口钙液中过剩灰的含量，得出下列结论：①控制清液桶出口钙液中过剩灰含量在0.4tt以下时，所出含钙量为30%钙液颜色发黄，产品溶解后颜色发红。原因应是加酸量较大，钙液中碱性离子浓度较低，CaCl2高温水解生成的HCl不能被完全中和，导致碳钢设备和管线遭受严重腐蚀，铁离子进入钙液所致；②控制清液桶出口钙液中过剩灰含量在0.4～0.5tt时，蒸发生产无明显异常；③控制清液桶出口钙液中过剩灰含量在0.5 tt以上时，蒸发系统换热效率明显降低，洗车次数增加，且系统残留物中Ca（OH）2和NaCl较多，离心机离盐量减少，基本不能正常生产。

3 效益提升

通过上述试验，确定了清液桶出口钙液含灰量应控制在0.4～0.5tt。在一个月的试运行中，高浓度钙液带来的效益逐渐显现出来：蒸发平均汽耗下降了25%，出液量提高了40%，氯化钙产量增加了30%。

4 结 语

目前公司和车间技术人员为进一步改善产品质量，准备对废弃的几个粗脱塔进行改造，组成一个集加酸、混合、沉降、储存为一体的钙液桶。通过先在粗脱塔中加酸，再在进清液桶前加酸的两次加酸法，确保钙液中含灰量稳定在工艺控制范围内。这样可以充分利用高浓钙液的资源，又避免了钙液中过剩灰对设备和产品质量的影响，为钙液公司的高产、稳产打下良好基础。