时间:2024-08-31
陈世祥,吴敬礼,王智勇
(天津长芦海晶集团有限公司化工厂,天津 300450)
天津长芦海晶化工厂采用兑卤法生产氯化钾工艺,兑卤法生产氯化钾的副产品二效盐,其氯化钠含量较高,但也有氯化镁、硫酸镁、硫酸钙等少量杂质,这导致二效盐品质不高,只能作为普通的工业盐出售。如果将二效盐洗涤提纯,使其达到精制盐的标准,可大大提高售价,带来可观的经济效益。
2.1 清水洗涤
为验证二效盐能否通过洗涤变成精制盐,先将二效盐用清水进行洗涤,取两份300g二效盐样品置于烧杯中,分别使用100mL、200mL清水进行洗涤,用抽滤机抽滤后进行化验。
实验结果显示氯化钠含量均在98%以上,其余各项指标均在国标范围内,将两份洗后样品送至制盐技术研究院进行重金属离子检测,铅含量为0.1mg/kg,砷含量<0.1 mg/kg其重金属离子含量均已达标,说明二效盐通过洗涤制取精制盐的方法是可行的。
2.2 滤液洗涤
实验采用清水对二效盐进行洗涤,会造成二效盐的损失,收率随着洗涤水量的增加而降低,为解决清水洗涤过程中盐分的损失大,用水量高,造成资源浪费的问题,故实验又采用二效盐的饱和溶液进行洗涤试验。
首先,配置二效盐的饱和溶液,取300mL饱和溶液洗涤备用;分别取3份二效盐样品,每份样品300g,置于烧杯中;用准备好的300mL饱和溶液洗涤第一份样品,洗涤后进行抽滤,测量其洗后液波美度,再用洗后液洗涤第二份产品,重复上述步骤,再对第三份产品进行洗涤,然后取三份洗涤液进行化验,其化验结果如表1。
表1 洗涤后样品结果
对三次洗涤盐过滤,干燥,经化验三份样品氯化钠含量均达国家标准,且其他各项指标均未超标,后对三分产品至中心化验室进行检测,白度均在75以上,已达精制盐一级品标准。
由表1可知,在洗后液波美度为25°Be′时,NaCl含量较高,其他组分含量较低。且随着洗涤次数增加,NaCl含量较一次洗涤含量降低,杂质组分含量在也相应提高,因此对二效盐进行一次洗涤效果最优。
通过实验可知二效盐通过洗涤可以制取精制盐,而且用滤液洗涤可以减少二效盐损失,减少浪费。为验证该实验在实际生产中是否可以实现,故进行中试试验。
其工艺流程图如图1所示。
图1 洗涤二效盐工艺流程图
将锥篮离心机中产出的二效盐投入洗盐槽中,同时通入清水,当洗涤液波美度在25°Be′时,停止通入清水,然后开启离心泵将洗盐槽内料液打入活塞式离心机内分离、分离后的甩后液回流洗盐槽内循环洗涤,测量不同时间甩后液波美度,并对该波美度下所得产品取样化验。为防止循环洗涤后期甩后液达到饱和而造成洗涤效果不好,试验后期在活塞式离心机喷淋口通入少量清水洗涤,并取样化验。
试验结束后为验证甩后液是否可以再次利用,将甩后液收集至洗盐槽,并投入少量分离盐洗涤,并取样化验其洗涤效果。
各样品化验结果如表2所示。
表2 二效盐洗涤样品结果
由表2可知,二效盐洗涤中试试验所洗涤样品NaCl含量均在97%以上,与未经洗涤的二效盐相比,NaCl含量得到很大提高,而 CaSO4、MgSO4、MgCl2含量明显降低,洗涤后二效盐可达到精制盐二级标准,且其他指标均已达标。尤其是在加水喷淋洗涤情况下效果更好,可达到精制盐优级品质。
分离盐是由保温沉降器底部排出,其成分组成也同二效盐一样含有硫酸镁、氯化镁等杂质。化工厂硫酸镁工段分离盐工序目前采用的是二次洗涤工艺,且采用清水洗涤,但该工艺存在以下缺点:1、由于使用清水洗涤粗分盐,氯化钠易溶于水,一水硫酸镁溶于水的速度很慢,硫酸镁的分离主要依靠淘洗功能,使得分离盐的回收率降低,据测算,目前分离盐洗涤过程的收率约为85%,致使该产品的年效益总量受到损失。2、该工艺运行中所产生的母液即分离盐甩后液,由于是清水溶解粗分盐生成,主要成分为氯化钠和硫酸镁。不满足回收条件,无法参与氯化钾物料循环,目前只能是排弃,年排放甩后液量1万m3左右,不仅损失了甩后液中富含的氯化钠、硫酸镁,每年还损失井水1万m3左右,而且从环境保护的角度来看,这也是急需解决的课题。3、分离盐质量较低,造成产品不含税价格低于二效盐68元/t。
试验结束后为验证甩后液是否可以再次利用,将甩后液收集至洗盐槽,并投入少量分离盐洗涤,并取样化验其洗涤效果。
如果能将分离盐通过洗涤达到二效盐的质量标准,不仅可以提高分离盐的经济效益,还可以将分离盐甩后液重新回收再利用,作为副生卤回到蒸发系统。
二效盐洗涤液洗涤分离盐,化验结果如表3所示。
表3 分离盐洗涤样品结果
在使用二效盐甩后液洗涤分离盐所得样品化验结果可以看出,分离盐的NaCl含量由洗涤前的84.90%提高到92.98%,二效盐洗涤液洗涤分离盐后的提高了分离盐的质量和产品白度,使分离盐接近二效盐的品质。
4.1 使用二效盐循环洗涤制取精制盐方法可行,工艺简单,效果明显,并在加水喷淋洗涤的情况下可达到精制盐优级品标准。
4.2 使用二效盐洗涤甩后液洗涤分离盐,可以提高分离盐品质,使其接近二效盐质量。
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