提高氯化钾分解工序运行效率的措施

王迪，陈世祥，张金娜

（天津长芦海晶集团有限公司滨海新区第三分公司，天津300150）

1 前言

近年来，天津长芦海晶集团有限公司滨海新区第三分公司（以下简称第三分公司）生产氯化钾所用主要原料苦卤的质量在逐年提高，苦卤中氯化钾含量由2011年的30.65g/L提高到2017年的32.66g/L，氯化镁含量由2011年的164.65g/L提高到2017年的170.57g/L，原料卤水质量的变化为氯化钾生产工艺的控制带来了新的变化，本文主要介绍在卤水条件变化的前提下，采取的有关措施来提高光卤石分解及粗钾洗涤效率[1]。

2 主要原因分析

2.1 生产流程简述

氯化钾生产分解工序流程见图1，将光卤石浆脱卤后加水分解，得到粗制氯化钾，再洗涤后得到成品氯化钾。将光卤石浆脱卤后加入分解液调浆，送入控速结晶器同时加水，光卤石加水后分解转化为氯化钾，在结晶器内分离氯化钠细小颗粒。结晶器加水量以料液的浓度为依据，使液相中的氯化钾呈过饱和状态，氯化钾晶体在控速结晶器内不断生长。达到一定粒度后转入粗钾沉降器，沉降后的粗钾浆脱卤后加水洗涤，再脱卤后得到精钾[2]。

图1 氯化钾分解工序流程方框图

2.2 主要问题分析

从图1中得知，由于苦卤质量的提高，造成蒸发完成液数量增大，保温沉降器超负荷运行，光卤石中含杂质盐增多，质量下降的同时，光卤石沉降器也在超负荷运行，光卤石沉降不充分。光卤石浆料中光卤石含量较低，光卤石离心机连续运转的效率低下。同时，光卤石在控速结晶器中加水分解得到的粗钾也不能充分结晶，颗粒较小，附带杂质盐含量增加，洗涤加水量增加，生产效率降低，产品质量下降，并且还负担了较大的能耗。

3 解决问题的措施

3.1 提高对排料量的控制

氯化钾原料卤水质量提高后，蒸发时间缩短，蒸发量加大了，原保温沉降效果不好，造成氯化钠和一水硫酸镁未能充分沉淀就随澄清液带到光卤石沉降器，导致分解洗涤加水量增大，降低了氯化钾收率，多加的水随副生卤又回到蒸发工序，增加了蒸发工序能耗。为此，一方面改变以往清理溢流圈时间，增加溢流圈清理孔数量，调节溢流水平，及时清除积盐，避免偏流；另一方面避免集中排料，缓解沉降效果不好的状况。通过对排料量和排料方式的调整，提高分解工序使用的中间物料质量，提高了分解工序运行效率[3]。

3.2 调节蒸汽压力

通过合理调节蒸汽压力来保证生产的平稳连续。原先工艺操作规程要求阀后操作压力不高于0.6MPa，在生产中只保障蒸汽压力不超过此上限，同时用汽量越大越好。但在原料苦卤质量提高的情况下，原有的蒸汽使用方式会造成过料过快和流量不均匀，过料速度过快不利于保温沉降器中固相盐的沉降效果，但如果过料速度过慢，会造成产能低下，设备损耗严重，不利于生产稳定低耗。为解决这一问题，采取的措施是根据物料特性、生产状态、中控数据（化验数据）、外界环境温度（光卤石沉降器、风冷塔、结晶器）等综合考虑，合理调整蒸汽压力，确保使保温沉降器处于饱和工作状态，为分解工序提供高质量原料，提高光卤石质量，避免蒸汽浪费，使分解工序既节约大量水、电、汽，提高了分解工序的整体生产效能和运行效率，同时也提高和稳定了产品质量。

3.3 保证氯化钾结晶颗粒大小

为保证光卤石和粗钾质量，采取控制光卤石离心机和粗钾离心机的开停车时间的方法，禁止在规定时间外多甩光卤石，保证光卤石沉降器内有一定光卤石存料，从而确保光卤石产出质量。同时对控速结晶器排料开停车时间做出变动，保证结晶器内粗钾存量和结晶时间，确保产出数量和质量。提高氯化钾在控速结晶器中的结晶效率，为连续生产创造有利条件。通过此措施，调整了转料时间，控速结晶器内颗粒生成形成良性循环，设备运转每班减少3h，不仅大大降低了操作人员的劳动负荷，也降低了设备负荷，提高了分解工序的运行效率。

3.4 调节光卤石分解加水量

根据对澄清液、光卤石等中间物料的化验结果，及时调整光卤石分解的加水量，针对保温沉降器会存在超负荷运行、光卤石中氯化钠和一水硫酸镁等杂质盐含量增加这一情况，不断调整加水量，通过检测分解液的波美度和粗钾质量，来对加水量进行反馈，保证光卤石加水分解的最优化运行，形成闭环调节，提高分解效率。

4 采取相关措施后的生产运行效果及经济效益

4.1 生产运行效果

采取以上措施后，氯化钾车间分解工序的运行效率得到了较大提高，经过一段时间的实际生产运行检验，主要达到了以下运行效果：一是实现高产稳产，氯化钾日产量由约32t提高到约34t，在保证产品质量的同时，能够实现在无其他不利条件影响下，连续以相同产量平稳生产。二是降低了单位产品能耗，生产每吨氯化钾分解洗涤耗水量下降约1t，同时通过设备开停车时间的优化为分解工序节约了大量电力。三是减少了设备损坏率和人工负荷，提高了分解工序的整体运行效率。

4.2 经济效益

通过实施上述措施，第三分公司2017年氯化钾生产电单耗为425.58kW·h/t，比去年同期下降9.42kW·h/t；蒸汽单耗为23t/t，比去年同期下降1.32t/t；台时产量为 4.89kg/h·m2，比去年同期增加0.21kg/h·m2。该系列措施共为企业创效162万元。