DHY－6型助晶剂产品的研发和应用

陈丽杰，初 宜

（大化集团有限责任公司，辽宁 大连 116023）

1 项目来源

近年来，重质纯碱的需求量越来越大。重灰生产受反应温度、反应时间、水碱比等多项因素制约，有时会由于生产波动或操作不当造成一水碱不出碱、黏稠，水合机结疤等情况，为了拓宽生产工艺条件，提高一水碱结晶效率，我们开发的DHY－6型助晶剂产品采用化学方法，通过在液相水合机内适当添加一定量的该产品，使细小的一水碱颗粒迅速长大，大的颗粒缝隙逐渐被填补变得紧实，最终形成球形或箱形的产品结构，大大提高了产品堆积密度，该助晶剂同时有降低水分、降低盐分的作用，长期使用可以大大提高过滤机和煅烧炉的生产能力、节约成本、降低消耗。

2 项目实施及运行情况

2.1 DHY－6型助晶剂产品的原理

主要是通过合成的高分子型阴离子表面活性剂，改善结晶作用的机理，起到絮凝晶核或结晶并促进其成长的作用。由于其高分子链中官能团电子云偏离而带正电，悬浮在水中的小颗粒带负电，由于正负电荷的吸引，表面活性剂和Na2CO3·H2O晶核与细晶之间产生黏合凝聚作用，并且边凝聚边成长，成为圆球形或箱形。另外不带电荷的多个高分子链与Na2CO3·H2O晶核与细晶的吸附，也会产生“架桥”现象，形成条状、网状结构，经成长后也形成柱形、箱形或圆球形结晶，这种架桥作用更能有效地改善结晶质量。为此我们在实验室进行了助晶剂的研究和开发。

2.2 实验设备及仪器

a真空泵，b布氏漏斗，c秒表，d抽滤瓶，e电子天平，f电炉子，g烘箱，h堆积密度仪，i标准筛。

2.3 实验方法

在500mL烧杯内加入200mL饱和一水碱母液，加热至95～105℃，在电动搅拌器的搅拌下，缓慢加入轻灰制成饱和母液，控制温度在95～105℃范围内，添加一定浓度的助晶剂（200～500ppm），然后再添加一定量的轻灰，反应30min后缓慢蒸干水分，然后倒在托盘内进入160℃的干燥箱内烘干1h，取出后自然冷却降温后进行筛分，同时做空白对比试验。

2.4 实验室试验数据汇总（见表1）

2.5 生产应用试验

2007～2008年我们曾经在河南的安达、海晶、安棚等地做了大量的生产应用试验，离心机脱水后的一水碱变得特别松散，颗粒明显增多增大，达到了预期的效果，同时还降低了一水碱的水分和盐分，提高烧成率。2013年7月份我们又在大化集团大连化工股份有限公司的液相重灰生产装置做了生产应用试验，进一步证明该助晶剂产品在液相水合法生产重质纯碱的生产工艺中对提高重灰的堆积密度、增大一水碱结晶颗粒、降低一水碱水分、降低一水碱盐分等方面均取得了良好的效果，试验数据见表2～表6。

表1 效果评价试验

表2 DHY－6型助晶剂在河南安达天然碱重灰生产试验数据表

表3 DHY－6型助晶剂在河南海晶公司重灰生产试验数据表

表4 DHY－6型助晶剂在河南安棚碱矿重灰生产试验数据表

表5 DHY－6型助晶剂在大化股份公司重灰生产装置试验数据表

表6 DHY－6型助晶剂实施效果汇总表

3 DHY－6型助晶剂针对重灰生产的技术创新及特点

该项目首次将合成高分子型阴离子表面活性剂产品的改善结晶作用的机理应用于天然碱生产和液相重灰生产，提高产品结晶效率和速度，有很好的推广前景，其主要的技术创新和特点如下：

1）在天然碱重灰生产系统的洗水中添加助晶剂，真空滤过机分离一水碱平均可降水分2.17%，离心机分离一水碱平均可降水分1.71%，产品变得松散，产品粒度（≥80目）增长4%；

2）在天然碱的蒸发结晶器中添加助晶剂，离心机分离一水碱平均降水0.98%，降低盐分0.1%，成品盐分降低0.15%，产品粒度（≥80目）增加4%～6%；

3）在天然碱的母液桶中添加助晶剂，离心机分离一水碱平均降水1.09%～4.25%，平均降低盐分0.14～0.25%，总碱量提高1.33%～4.23%，烧成率提高1.18%～4.09%；

4）在重灰生产的液相水合机内添加助晶剂，不但提高了重灰产品的堆积密度和粒度，降低粉尘，同时也降低一水碱的盐分0.2%、水分2.63%，提高了过滤机和煅烧炉的生产能力，节约蒸汽用量。

5）由于助晶剂能够提高产品的堆积密度，增长颗粒，因此可节省包装、减少库房占地、降低运输成本。

4 结 语

DHY－6型助晶剂产品无毒、无味，在纯碱生产系统（包括重质纯碱）应用广泛，添加方便，可大大减少离心机、滤过机等设备上过滤网的反冲洗次数。助晶剂产品的使用使得一水碱携带的水分量减少、盐分下降，有利于纯碱品质的提高；一水碱水分降低，有效节约了蒸汽用量，同时提高了重灰产品的粒度，值得在行业内推广应用。