鈣型鹵水制鹽工藝比較

1、鈣型鹵水制鹽工藝比較鈣型鹵水制鹽工藝比較摘要:本文通過分析我國鈣型鹵水的成份特點，以及當(dāng)前的鈣型鹵水制鹽工藝 特點及鹵水凈化特點，采用較為典型的鹵水成份作為分析對象，分析了鈣型鹵水采 用繼承傳統(tǒng)的石膏型晶種防垢法并作創(chuàng)新的制鹽工藝和鹵水凈化后的制鹽工藝的技 術(shù)經(jīng)濟性對比。供鈣型鹵水制鹽工藝設(shè)計參考。關(guān)鍵詞：鈣型鹵水、鹵水凈化、石膏型晶種防垢法、技術(shù)經(jīng)濟；刖言：中國地下鹽鹵水主要分布于東南鹽鹵水區(qū)(四川盆地、江漢盆地和東部紅層盆地為主) 和西北鹽鹵水區(qū)(新甘寧地區(qū))，其中東南鹽鹵區(qū)四川盆地和江漢盆地鹽鹵水以鈣型 為主和紅層盆地以硝型鹵水為主。西北鹽鹵水區(qū)以鈣型鹽鹵水為主。硝型鹵水因為 其鹽硝聯(lián)產(chǎn)

2、方法的推出，其前處理工序的鹵水凈化研究也非?；钴S。從鈣型與硝型 鹵水的儲量來看，鈣型鹵水的儲量也可占半壁江山，鈣型鹵水的制鹽工藝的研究也 顯得非常重要。本文以鈣型鹵水為例分析鈣型鹵水的制鹽工藝特點，以下列出了各 地區(qū)鈣型鹵水的成份：陜西榆林原料鹵水成分：NaCl /L； Ca SO4 /L。新疆輪南油田原料鹵水成分：NaCl /L； CaCl2 /L； Br2 /L； I2/L；四川蓬萊鹽化原料鹵水成分：濃度22.79Be、NaCl /L； CaCl2 /L； Ca SO4 /Ll。四川長山鹽礦原料鹵水成分：NaCl /L； Mg SO4 /L； Ca SO4 /L； Mg Cl2/L0河南平

3、頂山葉縣原料鹵水成分：NaCl /L； Ca SO4 /L ； CaCl2 /L； Mg Cl2/L。 綜合起來看，鈣型鹵水資源主要分布在四川、河南、陜西等省。硫酸鈣含量的典型 含量為45g/L，氯化鎂含量為0.501/L；1、石膏型晶種防垢法及發(fā)展趨勢我國鈣型鹵水主要采用石膏晶種防垢法，其鹵水凈化主要是爭對黃鹵和黑鹵中的鋇 離子和含硫雜質(zhì)，并未對鈣鎂離子進行處理。采用石膏晶種防垢法，較早的研究是 美國和日本，在美國，蒸發(fā)罐內(nèi)維持/升的硫酸鈣的懸浮量，以降低料液中硫酸鈣的 過飽和度，蒸發(fā)罐可運轉(zhuǎn)數(shù)年，沒有硫酸鈣沉積在管子上。日本從50年代開始進行 石膏晶種防垢試驗，在工業(yè)生產(chǎn)上料液中石膏懸浮量

4、維持在/升左右，清除管垢周期 可達一年，包括傳熱系數(shù)僅降低8%。我國對石膏晶種防垢法的研究開始于60年代 初，在五通橋鹽廠、舒平鹽廠、張化廠、貢井鹽廠、自流井鹽廠等都取得了較為滿 意的防垢效果，可以達到8個月到一年不結(jié)垢，特別是蓬萊鹽廠在采用石膏晶種防 垢的同時采用濃膽罐，使制鹽工序的穩(wěn)定運行，又將石膏、氯化鈣進一步濃縮，大 大提高了制鹽的熱經(jīng)濟性。鹵水預(yù)熱器技術(shù)也在日新月異的發(fā)展。換熱器有導(dǎo)管式 換熱器、雙程列管換熱器、帶動力的列管換熱器、三相流列管換熱器，從防垢和除 垢相結(jié)合的理念出發(fā)，通過加入鹽砂或惰性粒子防垢，并控制合適的溫度及定期酸 洗等措施，加入阻垢劑等，使得預(yù)熱器的連續(xù)安全運行有

5、了保證，制鹽熱經(jīng)濟得到 了極大的提高。2、鹵水凈化工藝及特點自60年代鹽硝聯(lián)產(chǎn)的引入，鹵水凈化的研究也開展得如火如荼，有關(guān)鹵水凈化的積 極作用在硝型鹵水制鹽工藝中是有共識的。國家也在大力提倡做鹵水凈化，做分效 預(yù)熱，提高熱經(jīng)濟。但從鹵水凈化的效果來看，其運行刷罐時間根據(jù)文獻記載也在 幾個月到一年的時間。沒有從根本上解決鹵水的結(jié)垢問題，這方面的研究也在深入 進行中。鈣型鹵水的凈化也僅限于黃鹵和黑鹵中的鋇離子和硫化物的凈化。鈣鎂離 子的凈化，也是在近些年提出的。鈣、鎂離子的去除方法，可分為：兩堿法；石灰、純堿法；石灰煙道氣法(石 灰、芒硝、二氧化碳法)硫酸根的去除方法：氯化鋇法、碳酸鋇法；硫化氫及

6、含硫雜質(zhì)的去除方法：氧化吹出法、三氯化鐵一石灰法、氯氣氧化 法；鋇離子的去除方法：芒硝法或石膏法沉淀物的去除方法：傳統(tǒng)的道爾頓沉清桶法、改良的道爾頓沉清桶、種植膜 法、纖維過濾法、戈爾膜過濾法3、成垢原因及結(jié)垢的治理方法在實際生產(chǎn)過程中，由于工藝條件不同，物料的物理、化學(xué)性質(zhì)各異，因而污垢的 組成、特性千差萬別。從成垢機制的角度可將污垢的組成、特性千差萬別。從成垢 機制的角度可將污垢分成結(jié)晶垢、顆粒垢、化學(xué)反應(yīng)垢、腐蝕垢和生物垢等幾大類。上述幾種不同類型的垢常?；ハ嗷祀s。交互作用，而使問題變得很復(fù)雜。影響結(jié)垢 的因素很多，主要有流速、表面溫度、主體溫度、料液條件及換熱器材質(zhì)和表面等 有關(guān)。在制

7、鹽工業(yè)中，主要是重碳酸鹽的分解，并與鈣離子發(fā)生反應(yīng)生成難溶的碳酸鈣沉 淀，并且附著在加熱管上沉積為垢層。另一種為硫酸鹽垢，主要是硫酸鈣沉淀，以 及結(jié)晶垢等組成。目前雖然對鹵水凈化工藝的研究頗多，但是凈化后的鹵水依然結(jié)垢，鹵水結(jié)垢問題 還沒有得到根本解決。特別是對于鈣型鹵水，基于鹵水凈化的成本較高，且凈化后 的鹵水跟采用傳統(tǒng)的石膏晶種防垢法及優(yōu)化后的制鹽工藝相比較，在生產(chǎn)時間及熱 經(jīng)濟上沒有明顯的優(yōu)勢。目前解決結(jié)垢問題還需要防垢和除垢相結(jié)合，不斷的優(yōu)化 工藝和設(shè)備。4、技術(shù)經(jīng)濟分析通過前面的全國石膏型鹵水分析，本文擬采用河南平頂山葉縣鹵水成份作為研究對 象，對鈣型鹵水制鹽工藝作技術(shù)經(jīng)濟分析(Na

8、Cl /L； Ca SO4 /L ； CaCl2 /L； Mg Cl2 /L)。 通過計算可知，每方鹵水需消耗燒堿折30%液堿；純堿；鹽酸，折30%的鹽酸。 按目前網(wǎng)上調(diào)查30%液堿價格400元/噸計，鹽酸價格650元/噸，純堿價格1450 元/噸，則每方鹵水原料消耗為8.365元。如果按60萬噸/年真空制鹽規(guī)模計算，鹵 水凈化工程需投資600萬元左右，其折舊費用約為0.285元/立方米，再加上電費及 人工成本、管理費用、財務(wù)費用、攤銷等費用，合計約0.3元/立方米，鹵水處理成 本合計為8.95元。60萬噸/年真空制鹽每年將消耗鹵水210.，其兩堿消耗為1884萬元/年。按有關(guān)文 獻分析：采用

9、石灰一純堿法，生產(chǎn)成為兩堿法的0.6倍，采用石灰一二氧化碳法， 生產(chǎn)成本為兩堿法的0.5倍，我們可估算出采用石灰一純堿法的生產(chǎn)成本為：1130.4 萬元/年。采用石灰一二氧化碳法的生產(chǎn)成本為：942萬元/年，按上述鹵水成份及 真空鹽規(guī)范60萬噸/年計算，二水硫酸鈣年產(chǎn)量1.2萬噸/年，按照目前網(wǎng)上調(diào)查， 72%片狀二水硫酸鈣價格為760元/噸計算，其產(chǎn)值約：912萬元。兩相比較之下，鹵水處理凈化工藝與石膏晶種防垢法之經(jīng)濟性相差約為1854萬元 2796萬元/年。而鹵水凈化處理后的廢渣利用困難，需要一定的處理費用。且在鹵 水處理過程中還會副生硫酸鈉，如果將硫酸根凈化掉，還需要消耗幾百萬元/年的藥

10、 劑處理費，否則會影響鹽質(zhì)。如果采取排老鹵的方式，由于回收困難，一是造成資 源浪廢，二是熱經(jīng)濟也要打相應(yīng)折扣。從傳熱效率來說，其提高程度也是有限的， 對制鹽熱經(jīng)濟不會產(chǎn)生明顯的影響。即使如此，我們假定石膏晶種防垢法需要多刷 一次罐，通常都在正常的停車檢修時間按排范圍內(nèi)，不會影響正常生產(chǎn)安排的，談 不上因為刷罐次數(shù)多而影響制鹽的熱經(jīng)濟。5、結(jié)論通過以上分析認為，我國鈣型鹵水工藝結(jié)合我國國情并吸取了國外的一些成功經(jīng)驗， 從設(shè)備上，工藝上，控制水平上，都取得了很大進步，鈣型鹵水制鹽工藝得到了長 足發(fā)展，鈣型鹵水采用新型石膏晶種防垢法，通過采用適當(dāng)?shù)牧鞒獭⒉馁|(zhì)、罐型、 設(shè)備、及新型鹵水預(yù)熱器，其可靠運行是有保證的，制鹽熱經(jīng)濟性也是有保證的。 并且與鹵水凈化工藝相比較，經(jīng)濟效益明顯，節(jié)約鹵水凈化費用約占鹽廠利潤的 60%。因此目前我國鈣型鹵水采用新型的石膏晶種防垢法工藝是適宜的，也是符合 我國國情的。繼續(xù)加強鈣型鹵水制鹽工藝的研究也是很有必要的。6、參考文獻1、中國地下鹽鹵水的類型與分布王