盐水系统中去除盐泥工艺的技术改进

张天国，熊 鹏，袁红林

（新疆华泰重化工有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830019）

在离子膜制碱工艺中，盐水板框压滤机长时间运行过程中，如果不及时更换滤布，滤液中含有的微量盐泥，进入淡盐水罐，会造成淡盐水罐底部盐泥的沉积，长时间的积累，淡盐水罐中的盐泥层会持续上涨，最终导致盐水系统崩溃，不仅清理难度大，甚至还会造成系统停车，在国内，此类现象时有发生，针对这一问题，新疆华泰重化工公司进行了探讨和改进。

1 盐水除泥工艺简介

盐水精制工艺流程示意图见图1。

图1 盐水精制工艺流程示意图

（1）次氯酸钠除菌藻类及其他有机物。盐水中的菌藻类被次氯酸钠杀死，腐殖酸等有机物被次氯酸钠氧化分解成为小分子。

（2）碳酸钠除钙离子。在盐水中加入碳酸钠溶液，使其与盐水中的Ca2+反应，生成不溶性的碳酸钙沉淀。为了将Ca2+除净，碳酸钠的加入量必须超过理论需要量，本工艺的碳酸钠的过碱量为0.30～0.80 g/L。

（3）氢氧化钠除镁离子。在盐水中加入NaOH溶液，使其和盐水中的Mg2+反应，生成不溶性的Mg（OH）2沉淀，为了将Mg2+除净，NaOH 的加入 量也必须超过理论需要量，本工艺氢氧化钠过碱量为0.20～0.50 g/L。

（4）去除有机物，不溶性机械杂质。工业原盐中存在各种杂质在化盐过程进入盐水中，盐水中的菌藻类、腐殖酸等天然有机物被次氯酸钠氧化分解成为小分子，最终通过FeCl3的吸附和共沉淀作用，在预处理器中预先除去，一部分不溶性机械杂质也同时除去。

（5）去除盐水系统中的硫酸根有多种方法。钡法除硝是在盐水系统中加入一定量的氯化钡，使钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，经道尔顿澄清桶去除。但由于氯化钡成本比较高、毒性比较大，该工艺现已淘汰。膜法除硝是采用选择渗透膜，利用膜元件的特性将一价的钠离子和氯离子与二价的硫酸根离子分离，通过压力差使得盐水中硫酸根与其他离子分开，达到去除硫酸根的目的。该工艺具有操作费用低、效率高、无污染等优点。

2 改造背景

近几年随着该公司生产规模的扩大，原盐的使用量不断增加，原盐中水不溶物含量持续超标，加剧了整个装置的运行负荷，致使透过板框滤布的细微盐泥颗粒含量增加，从表面上看，滤液是澄清的，但随着时间的延续，滤液罐以及淡盐水罐中沉积了大量的细微盐泥，曾因原盐水不溶物超标，导致浮上桶及淡盐水罐中沉积大量盐泥，为清理淡盐水罐及浮上桶，增加了生产成本。目前，随着除硝工艺的不断推广，将钡法除硝闲置的道尔顿澄清桶加以利用，对盐泥系统的改造将大有益处。

3 除泥工艺改造内容

该公司膜法除硝装置开车之前，盐水系统采用的是钡法除硝，从离子膜电解槽来的淡盐水加入定量的氯化钡后，先进入道尔顿澄清桶澄清，通过道尔顿定期下排泥可以去除硫酸钡沉淀。2011年，膜法除硝装置扩能后，2012年3月，已完全停止使用氯化钡，道尔顿澄清桶只用来当做普通容器使用，除泥系统改造前的工艺流程图见图2。

渣池中的盐泥悬浊液经板框压滤机挤压后，滤液自流至V-421中，再经滤液泵输送至淡盐水罐V-401去化盐。经过7年的运行，V-401罐中沉积了大量的盐泥，影响了盐水系统的正常运行。造成这一问题的原因是，盐泥悬浮液中细小的颗粒透过板框压滤机滤布进入淡盐水罐而沉积；滤布破损，导致盐泥透过板框进入淡盐水罐。目前，该公司3条生产线个淡盐水罐中均沉积有不同程度的盐泥，由于现场装置布置紧凑，清理盐泥难度大，给生产带来一定的安全隐患。经过论证，对原有工艺进行改造，将板框压滤机的滤液由滤液泵直接输送至道尔顿澄清桶，由道尔顿澄清桶溢流至淡盐水罐，利用道尔顿对滤液进一步澄清，通过定期下排泥去除滤液中的微量盐泥。图3为改造后的工艺流程。一般来说，道尔型澄清桶桶体较大但操作稳定，适应各种原盐的质量。含有固体悬浮物的粗盐水由顶部注入中心桶，到底部展开，形成沉降面，清液反流向上，粗盐水出中心筒扩大口后，经过泥浆沉淀层，悬浮颗粒被截留并渐渐沉到桶底，缓缓转动的泥巴集中在排泥口，泥浆定时排出。清液则不断上升，经过泥浆层、浑浊层、清液层从上部经溢槽汇集后流出。盐泥系统的成功改造，克服了淡盐水罐容易沉积泥巴的这一缺点，为盐水系统的安、稳、长、满、优运行提供了有力的保障；另一方面，也使得停用的道尔澄清桶重新发挥其作用。鉴于3条生产线的交错性，后期还将会进一步改进，将该3条生产线的滤液全部输送至道尔澄清桶，并在道尔澄清桶增加1台离心泵进行盐水的合理分配。

4 盐泥系统改进的经济效益

图2 除泥系统改造前工艺流程

图3 除泥系统改造后工艺流程

由图3可以看出，滤液走向的改变消除了淡盐水罐沉积盐泥而导致盐水系统崩溃的这一安全隐患。目前，该装置4个淡盐水罐，其中，2个为1 800 m3，2个1 145 m3，均不同程度沉积盐泥，其中，1个1 145 m3的淡盐水罐由于沉积盐泥过多而被迫停止使用，正在进行清理盐泥。由于现场空间有限，清理1个淡盐水灌的总费用约十万元，清理4个罐约总需费用四十万元左右，并且，在清理盐泥的过程中，将会造成现场环境的大面积污染，造成土壤盐化而影响周边的树木及草坪生长。另外，若滤液走向不改变，长期的恶性循环，势必造成1条生产线上的2个淡盐水罐由于沉积盐泥而停止使用，会造成整个电解系统停车。滤液走向的改变为整个系统的持续长久运行提供了有力的保障，会为企业带来很大的效益。