裴正建

（青海堿業(yè)有限公司，青海德令哈 817000）

高海拔地區(qū)重質(zhì)純堿的生產(chǎn)

裴正建

（青海堿業(yè)有限公司，青海德令哈 817000）

對(duì)影響重質(zhì)純堿的粒度、白度的因素，進(jìn)行了試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐，使高海拔地區(qū)生產(chǎn)重質(zhì)純堿的粒度和白度有所提高和改善。

重質(zhì)純堿；粒度；白度

1 我廠重灰生產(chǎn)簡(jiǎn)介

1.1 基本情況介紹

青海堿業(yè)有限公司位于海拔3 000m的柴達(dá)木盆地，大氣壓為0.71MPa，一期90萬(wàn)t／a純堿項(xiàng)目于2005年10月建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)60萬(wàn)t／a重質(zhì)純堿，于2006年3月達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。經(jīng)過(guò)填平補(bǔ)齊改造，青海堿業(yè)有限公司目前具有115萬(wàn)t／a純堿生產(chǎn)能力，其中重質(zhì)純堿生產(chǎn)能力為90萬(wàn)t／a，重質(zhì)純堿主要生產(chǎn)設(shè)備分別為6臺(tái)自身返堿煅燒爐，6臺(tái)腰鼓型水合機(jī)，6臺(tái)沸騰涼堿床。青海堿業(yè)有限公司采用目前國(guó)內(nèi)普遍采用的、技術(shù)較為成熟的固相水合法生產(chǎn)工藝，用控制過(guò)程物料中的Mg2＋含量來(lái)實(shí)現(xiàn)重質(zhì)純堿的生產(chǎn)。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB210.1－2004（Ⅱ），在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)粒度1.18mm、2.00mm有所要求，產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如表1。

表1 產(chǎn)品企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

1.2 工藝流程

輕質(zhì)純堿成品由刮板機(jī)投入水合機(jī)料倉(cāng)進(jìn)料，由絞龍轉(zhuǎn)速控制輕灰投入量，輕灰在水合機(jī)內(nèi)與化合水反應(yīng)制得一水堿，由水合機(jī)機(jī)尾出料送至重灰煅燒爐經(jīng)絞龍拋入爐內(nèi)，由1.3MPa蒸汽加熱煅燒，制得重灰。一部分成品由爐體螺旋管自爐尾返回爐頭做為返堿與一水堿在爐頭混合；一部分由爐體螺旋管自爐尾返回爐頭由爐頭料箱出料，經(jīng)重灰刮板機(jī)、重灰斗提機(jī)送至堿篩，篩下重灰去涼堿床，篩出的堿球經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后重新過(guò)篩與涼堿過(guò)篩后的重灰一起送至包裝車間。

1.3 生產(chǎn)重灰的主要設(shè)備

1）腰鼓型水合機(jī)

規(guī)格φ3144×5 220、V＝12m3、由本體、進(jìn)料、出料、淋水、吹風(fēng)和驅(qū)動(dòng)裝置組成，內(nèi)部加抄板，混合性能較好。

2）自身返堿煅燒爐

規(guī)格φ2 500×27 000、F＝1 800m2、選用1.3～1.4MPa（G）的蒸汽作為熱源。

3）沸騰涼堿床：

規(guī)格F＝72m2，由于青海地區(qū)海拔高、濕度小、氣溫低，故選用沸騰涼堿床來(lái)冷卻重質(zhì)純堿。

2 重質(zhì)純堿的生產(chǎn)控制

由于青海堿業(yè)地處海拔3 000m、氣壓低的柴達(dá)木盆地，因此其操作控制條件與低海拔地區(qū)有很大區(qū)別，經(jīng)工程技術(shù)人員在重灰粒度，白度等方面不斷探索與總結(jié)，于2006年生產(chǎn)出合格重質(zhì)純堿，其控制要點(diǎn)介紹如下：

輕質(zhì)純堿中帶入的鐵有Fe2O3（磚紅色），F(xiàn)eO（黑色），少量的Fe3O4（棕紅色），及Fe（OH）3（棕紅色），而存在于重質(zhì)純堿中的大部分為Fe2O3。氧化鐵這類雜質(zhì)除了其本身帶有顏色影響白度外，它們還由溶液進(jìn)入重質(zhì)純堿晶格中，有利于結(jié)晶，但也會(huì)造成晶格變形，我公司用鈦材換熱管替換碳鋼換熱管后，純堿質(zhì)量較好，產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)計(jì)如表2。

表2 2010年1～6月份公司產(chǎn)品質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表

在重灰生產(chǎn)中粒度需從以下幾方面控制：工藝水量的控制，水合水溫度、成分的控制，輕質(zhì)純堿溫度的控制，過(guò)程物料中Mg2＋的控制等方面。內(nèi)地堿廠Mg2＋控制指標(biāo)較低，當(dāng)?shù)嘏c內(nèi)地有所差異，以及僅按內(nèi)地指標(biāo)控制無(wú)法生產(chǎn)達(dá)標(biāo)重質(zhì)純堿，針對(duì)過(guò)程物料中Mg2＋的控制談?wù)勔?jiàn)解。

2.1 MgCl2對(duì)重灰粒度的影響

前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)輕質(zhì)純堿中的雜質(zhì)經(jīng)過(guò)溶液進(jìn)入重質(zhì)純堿晶格中，會(huì)造成晶格變形。一般來(lái)說(shuō)，這種變形會(huì)增加吸收系數(shù)，從而影響白度，如氧化鐵。但在生產(chǎn)實(shí)踐與實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)加入另一類雜質(zhì)離子，重質(zhì)純堿的晶格也會(huì)發(fā)生一些有利于我們的改變，如鈣、鎂離子。我們先后用一定濃度的MgSO4、CaCl2、MgCl2以及CaCl2和MgCl2的混合液添加到25～35℃的化合水中，與≥140℃的輕質(zhì)純堿水合，發(fā)現(xiàn)加入一定濃度鈣鎂離子時(shí)，一水堿結(jié)晶變得密實(shí)、短粗、光亮。干燥后，重質(zhì)純堿中的針狀，鼓狀顆粒比未加鈣鎂離子前明顯減少，甚至消失，重質(zhì)純堿的白度明顯增加。

當(dāng)精鹽水及氨鹽水中的Mg2＋低于20ppm時(shí)，一水堿結(jié)晶較細(xì)，生產(chǎn)的重質(zhì)純堿達(dá)不到國(guó)標(biāo)要求；當(dāng)高于30ppm時(shí)一水堿會(huì)出堿球，生產(chǎn)出的重質(zhì)純堿粒度超標(biāo)；相對(duì)于其他指標(biāo)Mg2＋濃度是最關(guān)鍵、最敏感的，另外要控制好精鹽水Mg2＋濃度，即要控制好精鹽水OH－濃度（即pH值），其pH值在9.34～10.41之間。在清理及清洗塔器時(shí)要注意中間物料的濁度、Fe3＋等雜質(zhì)的影響，要適當(dāng)降低Mg2＋的控制范圍。當(dāng)氨鹽水的Mg2＋不在控制范圍時(shí)，可在氨鹽水桶中添加MgCl2和片堿（NaOH）來(lái)控制。

2.2 MgCl2對(duì)重灰白度的影響

由生產(chǎn)實(shí)踐與試驗(yàn)表明：在一定溫度條件下，在水合過(guò)程中添加一定濃度的鈣、鎂離子，改變了重質(zhì)純堿顆粒的形狀，粒徑大小及分布，改善了重質(zhì)純堿對(duì)光的反射和衍射，從而提高重質(zhì)純堿的白度。由于白度的測(cè)定是用特定儀器在相同的紫外線光照條件下，測(cè)定樣品表面的反射與標(biāo)準(zhǔn)氧化鎂（A.R）的絕對(duì)反射系數(shù)之比值。因而，鎂離子的加入使顆粒表面的反射加強(qiáng)，白度增加。

［1］ 中國(guó)純堿工業(yè)協(xié)會(huì).純堿工學(xué)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1990

［2］ 焦旺盛，等.提高重質(zhì)純堿白度的途徑［J］.純堿工業(yè)，2002，（5）

TQ 114.1

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1005－8370（2010）06－25－02

2010－07－26