精制鹵水鹽泥存在的原因分析
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工藝流程
鹵水經(jīng)礦區(qū)由輸鹵泵輸至凈化工序。
(1)一級(jí)反應(yīng)
原鹵連續(xù)泵入原鹵桶。通過(guò)原鹵泵，鹵水批量進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)反應(yīng)罐。注入原鹵后，在攪拌前加入石灰。攪拌結(jié)束前，加入絮凝劑。關(guān)閉攪拌，使鹽泥沉降。沉降時(shí)間結(jié)束，鹵水泵入二級(jí)反應(yīng)罐。最后剩余的鹽泥通過(guò)相應(yīng)的鹽泥泵泵入鹽泥收集桶。如此，反應(yīng)罐完成一個(gè)循環(huán)，并準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán)。
(2)二級(jí)反應(yīng)
通過(guò)鹵水轉(zhuǎn)料泵鹵水批量泵入二級(jí)反應(yīng)罐。進(jìn)鹵水時(shí)，從反應(yīng)罐底部加入煙道氣。注入一級(jí)澄清液后，在攪拌前加入純堿溶液。攪拌結(jié)束前，泵入絮凝劑。關(guān)閉攪拌，使鹽泥沉降。沉降時(shí)間結(jié)束，鹵水轉(zhuǎn)入精鹵罐。最后剩余的鹽泥泵入鹽泥收集桶。如此，反應(yīng)罐完成一個(gè)循環(huán)，并準(zhǔn)備下一個(gè)循環(huán)。二級(jí)反應(yīng)罐精鹵由泵經(jīng)過(guò)管式過(guò)濾器過(guò)濾后供制鹽車間使用。
(3)鹽泥分離和處理
反應(yīng)罐產(chǎn)生的鹽泥轉(zhuǎn)入鹽泥收集罐，通過(guò)鹽泥泵將鹽泥不間斷的轉(zhuǎn)入增稠器，將殘留的鹵水分離。從鹽泥中分離的鹵水溢流入鹵水反應(yīng)罐。鹽泥從增稠器泵入真空過(guò)濾轉(zhuǎn)鼓，分離后的鹵水用濾出液泵打進(jìn)鹵水反應(yīng)罐。濾餅從轉(zhuǎn)鼓中刮出注井。
現(xiàn)象
(1)制鹽車間生產(chǎn)的無(wú)水硫酸鈉溶解于蒸餾水中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)稍有渾濁的現(xiàn)象，加鹽酸后，渾濁現(xiàn)象消失。該定性分析是從2011－12開(kāi)始檢測(cè)，從30d的記錄看，在2011－12－12和2012－12－142d出現(xiàn)該情況。
(2)精鹵通過(guò)肉眼觀察，其溶液的清澈度不是很清澈，只能看到上層1/3高度的鹵水是清澈的，下面的鹵水和鹽泥的分層不清，透明度很差。
(3)精鹵中鈣鎂含量及過(guò)堿量的變化(見(jiàn)圖2～圖7)。由圖可知:2011－09、2011－10鈣鎂含量較2011－02波動(dòng)較大;兩堿過(guò)堿量與原來(lái)的NaOH過(guò)堿量為0．1g/L～0．3g/L，Na2CO3過(guò)堿量在0．3g/L～0．5g/L有很大區(qū)別。2011－09和2011－10燒堿和純堿的過(guò)堿量基本相當(dāng)，波動(dòng)很大，且燒堿的過(guò)堿0．10g/L～0．45g/L，提高了，而純堿的過(guò)堿量卻相應(yīng)的降低至0．1g/L～0．5g/L，說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行出現(xiàn)了某種負(fù)面影響。
1鹵水反應(yīng)、澄清時(shí)間是否充分
一級(jí)反應(yīng):Na2SO4+Ca(OH)22NaOH+CaSO4MgSO4+2NaOHMg(OH)2+Na2SO4絮凝劑:反應(yīng)結(jié)束前約30min加入絮凝劑沉降(4h后未澄清，再次加入絮凝劑);轉(zhuǎn)料:濁度為5NTU時(shí)轉(zhuǎn)料。二級(jí)反應(yīng):2NaOH+CO2(煙道氣)Na2CO3+H2OCaSO4+Na2CO3Na2SO4+CaCO3反應(yīng)結(jié)束前大約30min加入絮凝劑。沉降:如果2h后未澄清，再次加入絮凝劑，澄清液轉(zhuǎn)入精鹵桶(濁度為5NTU時(shí)轉(zhuǎn)料);從原鹵到精鹵運(yùn)行時(shí)間:16．0h。從現(xiàn)有的運(yùn)行情況分析，運(yùn)行時(shí)間都已有相應(yīng)的縮短。分析其原因:(1)一期二級(jí)攪拌軸斷，平均每根修復(fù)的時(shí)間在10d左右。為了不影響生產(chǎn)，反應(yīng)周期縮短，一期的生產(chǎn)能力下降了1/3。針對(duì)上述情況，對(duì)攪拌進(jìn)行了改造，對(duì)煙道氣的盤管和攪拌的電機(jī)底座由原來(lái)的硬連接改為軟連接，現(xiàn)運(yùn)行情況良好，視使用情況，對(duì)其他兩個(gè)攪拌進(jìn)行改造。(2)根據(jù)操作手冊(cè)，排泥時(shí)不需要啟動(dòng)攪拌，一期6臺(tái)攪拌都是懸掛式的較節(jié)能。通過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，若無(wú)攪拌將泥漿攪動(dòng)，泥排不清。現(xiàn)對(duì)之進(jìn)行加長(zhǎng)改造，在改造期間，會(huì)影響一期凈化的1/3的使用效率。因?yàn)閿嚢璨缓糜糜谂拍啵F(xiàn)在將排泥次數(shù)增加了，由原來(lái)的1次排泥改為3次。該法較正常排泥增加1h。
2清鹵的濁度
因現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)的pH計(jì)和濁度儀長(zhǎng)期不用，現(xiàn)無(wú)相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可供參考。根據(jù)眼觀，發(fā)現(xiàn)其澄清不是很好，特別是石灰煙道氣二級(jí)清鹵。根據(jù)此現(xiàn)象，聯(lián)系了多個(gè)廠家對(duì)絮凝劑進(jìn)行小試，尋找澄清效果更好的絮凝劑，并對(duì)絮凝劑的配料、輸送和沉降等過(guò)程進(jìn)行深入判斷。
絮凝劑配制及使用中需要注意以下幾項(xiàng)。(1)配料桶最好不使用鐵制的儲(chǔ)桶［4］，因?yàn)殍F離子會(huì)與絮凝劑反應(yīng);(2)配制的水要使用淡水，水溫低于40℃;最高不超過(guò)50℃，水溫太高會(huì)熱降解;(3)配料時(shí)，攪拌時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，攪拌的轉(zhuǎn)速小于75r/min，絮凝劑溶解好后就應(yīng)停止攪拌;(4)配制好的絮凝劑最長(zhǎng)必須在72h內(nèi)用完;一般需在24h之內(nèi)用完;(5)絮凝劑泵最好使用隔膜式或容積式計(jì)量泵;(6)絮凝劑加入反應(yīng)桶后，應(yīng)該停止反應(yīng)桶攪拌，攪拌不超過(guò)5min～10min;(7)沉降時(shí)間建議不低于4h。
需要進(jìn)行改造。由4．2．1與現(xiàn)場(chǎng)情況比較，其中(1)、(2)、(5)、(7)是達(dá)不到要求的，需要進(jìn)行相應(yīng)的改造:①針對(duì)(1)，需要對(duì)碳鋼桶進(jìn)行防腐措施，以防鐵離子對(duì)其影響，在原來(lái)防腐油漆的基礎(chǔ)上再做一層。②針對(duì)(2)，配制水需要增加淡水管道，現(xiàn)有的配制冷凝水的溫度在50℃左右，溫度過(guò)高，而且有時(shí)會(huì)含有鹽份。于2011－12－21安裝好淡水管道，水溫在29℃～35℃，電導(dǎo)率為50μS/cm～100μS/cm，屬于水質(zhì)較好的，符合配料要求。③針對(duì)(5)，現(xiàn)使用的絮凝劑輸送泵，是離心式的，轉(zhuǎn)速較快，離心泵產(chǎn)生的強(qiáng)烈的機(jī)械剪切力，會(huì)使絮凝劑長(zhǎng)鏈狀分子結(jié)構(gòu)大量斷裂，形成乳濁液，影響絮凝劑的使用效率，需重新選泵。④針對(duì)(7)，現(xiàn)在沉降時(shí)間一般在2．5h～3．0h，時(shí)間較短，對(duì)沉降效果會(huì)有一定的影響。根據(jù)現(xiàn)在運(yùn)行情況進(jìn)行適度調(diào)整。攪拌改造已經(jīng)完成，已完全可以滿足4h的沉降時(shí)間。
絮凝劑小試結(jié)果。主要選用了北京、杭州和常州三家不同品種的絮凝劑進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。由小試結(jié)果表明，我們現(xiàn)在使用的絮凝劑還不是最佳方案，還是可以摸索和尋找更好的絮凝劑。已于2011－12－22開(kāi)始使用杭州的絮凝劑產(chǎn)品進(jìn)行大生產(chǎn)試用。從運(yùn)行情況看，還是比較好的，清鹵清晰度較之前已有好轉(zhuǎn)。
3鹽泥厚度太高，影響到轉(zhuǎn)料
對(duì)一期懸掛式攪拌，距反應(yīng)桶底部3．5m，反應(yīng)桶排泥時(shí)，只能排清排泥管吸口處的泥，死角較多。若長(zhǎng)期排不清，會(huì)影響反應(yīng)桶的實(shí)際使用容積，而且轉(zhuǎn)料時(shí)會(huì)帶入部分鹽泥進(jìn)入到后續(xù)系統(tǒng)中。且每次停車刷罐，靠人工清泥時(shí)間長(zhǎng)，工作量大，影響環(huán)境。根據(jù)此情況，若改造成二期采用底軸的攪拌，槳葉在下面，完全可以解決此問(wèn)題，但改造時(shí)間長(zhǎng)，影響生產(chǎn);且原有的攪拌無(wú)可用之處，需要更換。根據(jù)與廠家聯(lián)系及現(xiàn)場(chǎng)情況，現(xiàn)采用的是在原有的攪拌上改造，將原有的軸加長(zhǎng)2m。改造后除電流略有增加外，其它都比較好。泥易排盡，且不用分三次排泥，節(jié)約了反應(yīng)周期，又減少了鹽泥轉(zhuǎn)入下一工序。
4過(guò)濾器
在2011－11－25～29二期刷罐和2011－12－10～11一期刷罐期間，對(duì)一期、二期過(guò)濾器進(jìn)行了檢查。一期過(guò)濾器均正常，二期過(guò)濾器布袋破。二期過(guò)濾器破了9%的布袋。其布袋破會(huì)對(duì)后續(xù)制鹽車間有一定的影響，但因尚無(wú)檢測(cè)裝置，不便判斷。2011－12－12開(kāi)始，每班都取精鹵測(cè)試、判斷，隨時(shí)跟蹤，嚴(yán)格防止破袋對(duì)后序制鹽的影響由圖可知，精制鹵水中的鈣鎂和過(guò)堿量基本穩(wěn)定，較圖3、圖4和圖6、圖7有了很大的改觀。通過(guò)初步摸索跟蹤及改造，鹵水清澈度有所好轉(zhuǎn)，取得了一定的效果。
總之，鹵水凈化工藝掌握還不是很透徹，對(duì)其特性和運(yùn)行條件等還需要進(jìn)一步跟蹤和摸索，可能考慮得不是較全面，還需要深入研究，希望大家一起探討。（本文作者：趙營(yíng)峰、李偉、郝劍波 單位：）