韩庆龙
(唐山三友化工股份有限公司纯碱分公司,河北 唐山 063305)
浓海水在化盐桶或化盐池内溶解原盐后制备一次粗盐水;一次粗盐水通过一次精制工序利用灰乳,去除粗盐水中镁离子制备一次盐水;一次盐水通过二次精制工序利用苛化后碱液去除钙离子。二次精制后盐水盐分降低,通过二次化盐进一步溶解原盐提高盐水盐分;二次化盐过程中再次带入少量钙镁杂质离子,通过三次精制工序利用石灰纯碱一步法去除二次化盐带入的钙镁杂质离子,制备钙镁离子含量长期为零的高品质精盐水。二次精制工序碱液苛化反应、除钙反应及盐水澄清工艺流程相对复杂,是二次盐水质量的关键控制工序。
轻灰车间来碱液与石灰车间来灰乳共同进入盐水车间二次精制苛化澄清桶中心套筒,在苛化澄清桶内进行苛化反应,苛化后碱液在苛化澄清桶内自然沉降,生成的碳酸钙沉淀及灰乳、碱液中的杂质经底部排泥自压进入苛化泥缓冲桶;苛化澄清桶上层出液自流至碱液缓冲桶,经泵输送至二次反应器与一次盐水进行除钙反应。二次反应器上部溢流浆液经流槽进入二次澄清桶进行沉降分离澄清,澄清桶上部的溢流清液进入二次盐水缓冲桶,经过二次盐水泵送至二次化盐工序。二次澄清桶底部排泥自压进入二次泥缓冲桶,经洗涤、脱水、干燥后生产碳酸钙产品。
除钙反应过程中同样需控制二次盐水盐分,从而降低二次化盐生产负荷,一般控制二次盐水Cl-含量≥100 tt。实际生产中存在二次盐水Cl-含量偏低的情况,主要由于碱液加入量大导致二次盐水盐分稀释,可通过低限控制二次盐水过剩碱指标(0.15~0.2 tt)、高限控制碱液浓度(80~90 tt)、低限控制一次盐水钙离子含量(1.2~1.3 tt)等措施减少碱液加入量,从而降低碱液对二次盐水的稀释作用。
澄清桶是盐水澄清过程的主体设备,直径24.5 m,中心套筒设置搅拌、尖底设置搅杷,反应器出液液在澄清桶内停留约8 h自然沉降澄清。反应器出液经溜槽自流至澄清桶中心套筒内,上层清液自流至二次盐水缓冲桶后经输送泵送至二次化盐工序,碳酸钙颗粒在重力作用下自然沉降进入二次泥缓冲桶,经洗涤、脱水、干燥后生产碳酸钙产品。
盐水澄清过程中需严格控制澄清桶排泥沉降率及清液层高度。排泥沉降率过高,澄清桶底部存泥较多,搅耙电流高、易跳车,澄清桶运行周期短;排泥沉降率过低,排泥量大,二次盐水损失多,澄清桶生产能力相比下降。经过长时间摸索,澄清桶排泥沉降率控制在80%~90%(沉降5 min),澄清桶设备生产能力、运行周期匹配最优。
澄清桶清液层高度对二次盐水澄清效果有较大的影响,清液层高度低,二次盐水浊度高,二次盐水输送过程碳酸钙颗粒在输送泵、管道内结垢,造成设备、管线清理周期缩短,设备倒停清理费用高、损失大;清液层高,未能充分发挥设备生产能力,设备生产负荷匹配不合理。正常生产中一般控制澄清桶清液层4~6 m,从而确保二次盐水浊度≤60 ppm。
一次盐水Ca2+指标含量对澄清桶清液层影响较大,一次盐水Ca2+含量升高,精制过程生成的碳酸钙颗粒增多,澄清桶清液层降低。当一次盐水Ca2+含量大于1.5 tt时,澄清桶清液层降至4 m以下、二次盐水浊度升至80 ppm以上,因此对一次盐水Ca2+含量需严格控制,一般控制1.4 tt以下。
通过以上生产控制可有效保障二次盐水钙离子、过剩碱等指标处于正常范围内,保障二次盐水品质的同时降低自用碱消耗,并且充分发挥设备生产能力,延缓设备管线结疤速度,减少清理频次,降低职工劳动轻度。对盐水二次精制过程生产控制技术不断总结探讨,加强岗位职工培训,从而提高操作技能水平。鉴于笔者经验和技术有限,仍存在部分因素未能详述,望同行进行指正。