一种在氨盐水中加镁控制重灰粒度的方法

冶发明，马成栋，李慧英，李元睿

(青海发投碱业有限公司,青海 德令哈 817099)

1 背景技术

固相水合法制取重灰时，影响重灰粒度的因素除碱水比、化合水温度、水合时间、轻灰温度外，轻灰中杂质离子也会影响重灰粒度，尤其是镁离子。普遍采用的方法是通过控制精盐水中的镁离子来控制重灰粒度，但是也会导致精盐水管道、吸氨塔内结疤结垢的现象，为了减少结疤对吸氨塔的影响，通常用酸洗的方法来解决，而酸洗对设备腐蚀较为严重。

吸氨塔水箱不断的腐蚀穿透泄漏，部分水箱无法正常使用，造成产量下降、氨耗偏高。

2 加镁工艺流程

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种在氨盐水中加镁控制重灰粒度的方法，该方法先尽可能除净精盐水中的镁离子，避免精盐水管道及吸氨塔内结疤结垢，减少酸洗次数及吸氨塔水箱检修次数，再在精盐水吸氨制成氨盐水后加入MgCl2溶液，以控制重灰粒度。

该方法由两套加镁系统组成。

蒸吸增加一套加镁罐后用两套加镁系统，增加的一台加镁罐安装在现有加镁罐北侧，每台加镁罐引出两条管线经氨盐水钛板房顶进氨盐水A桶和C桶，1#、2#化镁罐出液串联，保证一台化镁罐检修时另一台正常工作，化镁泵采用计量泵，保证加镁量均匀可控，化镁时根据氨盐水镁含量、重灰粒度及生产负荷调整氨盐水加镁量的控制。改造后氨盐水指标(镁含量)控制在24～30 mg/L，加镁泵使用变频电机，接入蒸吸DCS系统。

图1 加镁工艺流程图

用精盐水将MgCl2·6H2O溶于加镁罐内，通过搅拌使其充分溶解，配置成一定浓度的氯化镁溶液，经加镁泵引至氨盐水桶，进入桶内与氨盐水充分混合，通过计算机控制程序调整泵的流量，使氨盐水镁含量控制在工艺要求的范围之内，从而达到保证重灰产品质量的目的。

盐水车间制备精盐水的工艺流程简叙如下：原盐经工程机械由化盐桶上部进入，与从其底部进入的杂水逆流接触形成饱和粗盐水，自化盐桶顶部溢流入粗盐水地槽再流入粗盐水集中槽，然后用粗盐水泵送至混合液槽，经粗盐水分配槽分配到反应罐。石灰乳、纯碱液自外管进入苛化罐，配制苛化液与粗盐水进入混合液槽，再流入粗盐水分配槽又进入反应罐。它与粗盐水中的Ca2+、Mg2+反应生成CaCO3和Mg(OH)2沉淀。从反应罐顶部经曲径槽(用以延长反应时间)进入澄清桶。在配助剂槽中，精盐水与聚丙稀酸钠或聚丙稀酰胺按质量比0.3‰～0.5‰配制成助沉剂，助沉剂在曲径槽入口兑入粗盐水中，使Mg(OH)2和CaCO3更好的沉降。苛化盐水在澄清桶内澄清，成为合格精盐水由澄清桶顶部溢流至精盐水罐，经精盐水泵送至重碱车间吸氨工序及水气车间。

重碱车间氨盐水加镁岗位的任务是将固态氯化镁加入加镁罐中，用精盐水溶解后由加镁泵输送到冷氨盐水桶，把合格的氨盐水送到碳化岗位去制碱。主要设备及管线有加镁泵、加镁罐搅拌及所属管线、阀门等。主要工艺流程是将外购的固态氯化镁加入加镁槽中，用精盐水溶解，在加镁罐中搅拌均匀，从加镁罐底部流出进入加镁泵，用加镁泵输送至冷氨盐水桶。主要操作要点为司泵工接到加镁通知后，往加镁罐注少许精盐水，开启加镁罐搅拌机，再向加镁槽内加入氯化镁，每次加6袋，打开精盐水阀门，将氯化镁溶解搅拌至均匀状态。根据主操指令调节加镁流量控制氨盐水镁含量。这样用精盐水将MgCl2·6H2O溶化于化镁罐内，通过搅拌使其充分溶解，配制成一定浓度的氯化镁溶液，经泵引至氨盐水A/C桶顶部中心套筒进入桶内与氨盐水充分混合，通过调整泵的流量使氨盐水镁含量控制在工艺要求的范围之内，从而达到保证重灰产品质量的目的。

重碱车间在氨盐水中加入一定浓度的氯化镁溶液，为了预防设备故障时无法满足生产需求，在蒸吸工段增加一套加镁系统，用两套加镁系统，利用精盐水加镁，再由加镁泵送至氨盐水桶，每台加镁泵分别引出两条管道进氨盐水桶，保证一台加镁罐检修时另一台能够正常工作。

试运行前期，氨盐水中的镁含量波动较大，给产品质量带来了较大影响，主要原因：

1)试运行期间操作人员操作经验不足处于摸索阶段，调整镁溶液的加入量时，波动大；

2)配制镁溶液时，连续性不强，加入MgCl2·6H2O不稳定；

3)改造前期镁加入氨盐水桶的位置是在桶壁处而不是中心套筒位置，导致镁溶液与氨盐水混合不均匀；

4)化镁罐无液位显示，罐内溶液容量主要是通过操作人员肉眼观察来实现，存在一定的误差。

经过不断试验和探索，氨盐水中镁含量在24～28 mg/L，可保证产品质量重灰纯碱粒度控制在粒度≥180 μm的筛余物≥72%，高于国家标准。粒度≥1.18 mm的筛余物≤2%，粒度≥2.00 mm的筛余物 ≤0.05%。

表1 改造前后精盐水、氨盐水的分析数据

3 技术特点

与原有技术相比，本实用新型具有以下效果：

1)利用该控制方法，避免吸氨塔及管道结疤结垢的现象，减少了吸氨塔酸洗次数，延长吸氨塔的使用寿命；

2)通过两台加镁系统，一台加镁罐检修时另一台能够正常工作，保证了工作程序的正常进行，从而提高了工作效率；

3)利用该方法，减少了因检修吸氨塔水箱而造成的巨大损失。

4 效益分析

2016年每季度酸洗一次吸氨塔，每座吸氨塔均酸洗4次，三座吸氨塔共酸洗12次，消耗盐酸约192 t，盐酸价格按520元/t计，酸洗成本计算：520×192=99.8万元。

氨盐水加镁所需费用约为57万元/年，则氨盐水加镁流程改造后每年节约费用约42.8万元，并减少工人劳动强度，提高生产的稳定性。

综上所述，本实用新型提供的一种在氨盐水中加镁控制重灰粒度的方法结构简单，操作方便，氨盐水加镁控制重灰粒度，减少了吸氨塔酸洗次数，减少因吸氨塔酸洗造成的波动，延长吸氨塔的使用寿命，尤其是会减少大修吸氨塔水箱减产造成的巨大损失。