高健康，袁守謙，王震

（1.西安建筑科技大學(xué)，陜西西安710055；2.山東鋁業(yè)公司氯堿廠，山東淄博255052）

鹽水精制工序技改總結(jié)

高健康1，2，袁守謙1，王震2

（1.西安建筑科技大學(xué)，陜西西安710055；2.山東鋁業(yè)公司氯堿廠，山東淄博255052）

介紹了鹽水精制工序中出現(xiàn)的問題及解決措施。通過技改，穩(wěn)定了鹽水系統(tǒng)的運行，降低了生產(chǎn)成本。

鹽水；鹽泥；技改；措施

鹽水精制是氯堿生產(chǎn)的第一環(huán)節(jié)，鹽水的質(zhì)量，不僅影響電解的正常運行及經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)，也影響氯堿生產(chǎn)的能耗及成本。保證鹽水精制工序的穩(wěn)定運行是氯堿企業(yè)生產(chǎn)管理的重點課題。

目前，山東鋁業(yè)公司氯堿廠生產(chǎn)能力為16萬t/a。在鹽水精制方面，始終圍繞提高鹽水質(zhì)量、節(jié)能降耗和環(huán)境保護這一主題，積極進行鹽水生產(chǎn)工藝的技術(shù)改進。

1 一次鹽水出現(xiàn)的問題及解決措施

1.1 鹽泥壓濾系統(tǒng)

當(dāng)生產(chǎn)裝置在低負(fù)荷運行時，鹽水流量為150m3/h左右，鹽水系統(tǒng)運行平穩(wěn)，基本不存在鹽水返渾問題，但當(dāng)高負(fù)荷運行時，預(yù)處理器出現(xiàn)返渾現(xiàn)象，影響系統(tǒng)穩(wěn)定運行。改造前的工藝流程如圖1所示。

預(yù)處理工序處理后的鹽泥進入鹽泥罐后，經(jīng)新鹽泥泵打入沒有閥門控制的并聯(lián)的3臺壓濾機。對鹽泥系統(tǒng)分析認(rèn)為，當(dāng)鹽水在高負(fù)荷運行時，鹽泥排放量增大，由于沒有足夠的空間貯存排出鹽泥，系統(tǒng)中鹽泥累積越來越多，預(yù)處理器中鹽泥得不到及時排放，導(dǎo)致預(yù)處理器中鹽泥泥層較高，從而出現(xiàn)返渾現(xiàn)象；由于鹽泥罐較小，鈣泥和鎂泥不能充分混合，鎂泥黏度大，容易粘在濾布上形成致密的泥膜，不利于對鹽泥的過濾；預(yù)處理器返渾時，通過取樣觀測，發(fā)現(xiàn)預(yù)處理器中存有大量懸浮物，造成鹽泥變稀不能很好地沉積，經(jīng)壓濾機后濾餅含水量太高；在卸鹽泥時，濾板上的鹽泥四周較干燥，但中間部位存在泥包水現(xiàn)象，致使鹽泥系統(tǒng)不暢通造成惡性循環(huán)。凱膜過濾器出口鹽水質(zhì)量及產(chǎn)量嚴(yán)重下降，無法滿足高負(fù)荷運行要求，持續(xù)時間很長，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

為此，該公司對鹽泥系統(tǒng)進行改造。改造后的工藝流程圖如圖2所示。

預(yù)處理工序處理后的鹽泥進入鹽泥罐后，經(jīng)新鹽泥泵一路打入沉降器，沉降處理后清液去化鹽池化鹽，從底部出來的鹽泥流入鹽泥池，經(jīng)老鹽泥泵打入帶有閥門控制的并聯(lián)的3臺壓濾機，另一路直接打入并聯(lián)的3臺壓濾機。

改造后，增加了生產(chǎn)的可操作性。一方面在正常情況下，鹽泥經(jīng)沉降處理后打入壓濾機，加大了鹽泥的黏度，提高了壓濾效率，減輕了壓濾機的負(fù)荷，降低了濾餅含鹽水量；另一方面在非正常生產(chǎn)情況下，可以用新鹽泥泵直接打入壓濾機，保證生產(chǎn)運行正常，減少鹽泥罐的冒槽次數(shù)；同時，3臺壓濾機改為帶閥門控制并聯(lián)連接，可以防止因某1臺壓濾機出現(xiàn)故障或管線出現(xiàn)泄漏造成生產(chǎn)停車，為檢修提供了方便。改造后，鹽水系統(tǒng)平均流量為220m3/h，可滿足兩期裝置110%的超負(fù)荷運行。

1.2 加壓泵入口

在采用加壓泵將前反應(yīng)池內(nèi)的鹽水打往加壓容器罐時，經(jīng)常出現(xiàn)加壓泵運行一段時間后流量下降。經(jīng)觀察分析發(fā)現(xiàn)，由于前反應(yīng)池是露天設(shè)置的，而廠區(qū)周圍環(huán)境較差，經(jīng)常會有一些垃圾雜物被風(fēng)吹到前反應(yīng)池中，致使加壓泵入口的過濾網(wǎng)時常被堵塞，對設(shè)備使用造成極大影響，需要經(jīng)常清理加壓泵前的過濾網(wǎng)，每次停加壓泵清理濾網(wǎng)的時間至少1小時左右。另外，2臺加壓泵用1套過濾裝置（見圖3），給整套裝置的穩(wěn)定運行帶來極為不利的影響。

對此，一方面根據(jù)對現(xiàn)場實際情況的分析和以往的生產(chǎn)經(jīng)驗，使用筐式過濾網(wǎng)代替原加壓泵泵前過濾網(wǎng)；另一方面，加1套自引罐及過濾裝置，使2臺加壓泵入口管道通過閥門控制串并聯(lián)連接，避免因過濾網(wǎng)堵塞造成加壓泵停車，保證了生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，改造后工藝圖見圖4。 1.3凱膜酸洗方法

在凱膜運行過程中，凱膜過濾器下排泥管道會出現(xiàn)鹽水結(jié)晶問題，從而堵塞管道，致使生產(chǎn)出現(xiàn)波動，嚴(yán)重時造成生產(chǎn)系統(tǒng)停車。經(jīng)分析認(rèn)為，主要由于過濾器下排泥管道長期在碳酸鈣與鹽水的環(huán)境下，固體含量較高、黏稠度較大，運行一段時間后就會形成結(jié)晶堵塞。對此，在凱膜酸洗后，加入純水注滿管道，將管道末端的盲板打開，較大水流就會從排泥管道排出，水的沖力會將管道內(nèi)的泥基本沖洗干凈，同時也將粘附在膜上的雜物一并帶走，防止了管道的堵塞，延長了膜的使用壽命，保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。

1.4 化鹽池切換方法

目前使用2個化鹽池，一運一備，化鹽池運行一段時間后，底部鹽泥較多，需切換清理，開始時在兩三天后就直接切換過來，導(dǎo)致預(yù)處理器返渾嚴(yán)重。分析認(rèn)為，由于前反應(yīng)處理能力有限，直接切換致使鎂離子含量過高，較多的鎂離子沒有被及時處理，直接流入下道工序，導(dǎo)致預(yù)處理器返渾嚴(yán)重。對此，通過閥門控制，逐步減少進入需清理的化鹽池的淡鹽水量，緩慢加大進化鹽池的淡鹽水量，將切換時間延長到10 d左右，從而減少了粗鹽水中鎂離子含量波動，防止了預(yù)處理器返渾。

1.5 鋁離子含量超標(biāo)

生產(chǎn)運行時，進槽鹽水中鋁離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在100×10-9以下，有一段時間，超過了100×10-9。分析認(rèn)為，一是由于化鹽池及前反應(yīng)池都是露天的，外界帶入的雜質(zhì)導(dǎo)致鋁離子含量超標(biāo)；二是配水罐需加一次水，由于一次水中雜質(zhì)含量超標(biāo)，導(dǎo)致進槽鹽水中鋁指標(biāo)不合格；三是原鹽中含鋁增加。對此，對鹽水池及前反應(yīng)進行隔離處理，盡量減少外界雜質(zhì)的引入；采用電解樹脂塔再生水代替一次水，減少雜質(zhì)的引入；對進廠原鹽要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對不合格原鹽退廠更換。

1.6 碳酸鈉溶液加入工藝

在生產(chǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)碳酸鈉加入指標(biāo)波動，其原因是碳酸鈉溶液配制濃度不穩(wěn)，加入時需不斷調(diào)節(jié)流量才能滿足生產(chǎn)；碳酸鈉溶液加入點在后反應(yīng)罐入口，導(dǎo)致溶液混合時間較短，反應(yīng)不夠充分，不僅造成了鹽水指標(biāo)波動，而且浪費了碳酸鈉溶液；碳酸鈉溶液采用碳酸鈉泵直接加入，由于泵的波動造成碳酸鈉溶液加入連續(xù)性不好。對此，在配置碳酸鈉溶液時，要將溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)嚴(yán)格控制為18%～20%，將配制好的溶液放置于100m3的罐中進行再次調(diào)配，將碳酸鈉溶液加入點從后反應(yīng)罐入口改到預(yù)處理器出口，從而增加了反應(yīng)時間，使反應(yīng)充分進行；在預(yù)處理器上方安裝碳酸鈉高位槽，采用自流方式加入，使碳酸鈉溶液流量穩(wěn)定，從而保證指標(biāo)控制更加穩(wěn)定。

1.7 中間泵結(jié)晶

一次鹽水膜過濾崗位的中間泵需要不定時將飽和的沖洗鹽水打至后續(xù)流程，沖洗鹽水中含有較多碳酸鈣，很容易堵塞泵頭和進口管道，需要經(jīng)常將進口管道和泵拆開清理結(jié)晶鹽，特別在冬季，由于溫度較低，鹽水容易結(jié)晶，致使中間泵和管道經(jīng)常結(jié)晶堵塞，只能拆開清理，從而影響了生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。

處理措施是把中間泵進口管豎排放料管改為橫排放料管，當(dāng)泵內(nèi)及管道中的鹽水沒放盡導(dǎo)致結(jié)晶時，在橫排放料管上接入一次水進行沖洗，稀釋鹽水進而化開結(jié)晶，解決了泵和管道結(jié)晶時，必須將泵和管道拆開清理的問題，縮短了處理結(jié)晶的時間，減輕了操作人員的勞動強度，保證了鹽水的正常循環(huán)。

2 后續(xù)技改工作

（1）采用膜法脫硝裝置代替鋇法除硝裝置。鋇法除硝對操作人員易造成傷害且對環(huán)境造成污染，較之膜法除硝，運行成本也較高；膜法除硝不僅操作簡單、運行成本低且對環(huán)境沒有危害，同時減少了鋇鹽對凱膜的污染。

（2）鹽泥的資源化利用。目前，鈣泥與鎂泥混合處理，由于鎂泥是絮狀物質(zhì)，在鹽泥壓濾時，會堵塞濾布，致使壓濾機壓力上升，增加了壓濾機的負(fù)荷，同時，鈣鎂泥混合處理，利用價值較低，無法對鹽泥進行綜合利用，故擬將預(yù)處理器上下排泥分開，上層鎂泥含量較高，下層鈣泥含量較高，分開后，對鎂泥單獨利用，鈣泥進行洗滌，回收鹽分后進行壓濾，而鈣泥是結(jié)晶型沉淀，不會粘濾布，過濾容易，減輕了壓濾機的負(fù)荷，烘干后可供干法水泥利用。

（3）采用一氧化碳除鈣。與山東鋁業(yè)公司氯堿廠鄰近的山東山鋁水泥有限公司在水泥生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生廢氣一氧化碳，可用其代替碳酸鈉除鈣，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

3 小結(jié)

經(jīng)過近幾年對鹽水生產(chǎn)技術(shù)的改進及完善，鹽水精制工序運行比較穩(wěn)定，各項消耗指標(biāo)均有所下降，同時，提高了鹽水的生產(chǎn)能力，滿足了電解工序的高負(fù)荷運行，且延長了電解槽的運行周期，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

Summary of technology innovation of brine refining process

The existing problems in brine refining process and solutions were introduced.After technology innovation,the operation ofbrine system was stable and the costwas reduced.

brine;saltslurry;technology innovation;measures

book=3,ebook=134

TQ114.26+1

B

1009－1785(2010)08－0003-03

2010-03-16

GAO Jian-kang1，2,YUANShou-qian1,WANGZhen2

(1.Xi’an University of Architectureand Technology,Xi’an 710055,China; 2.Chlor-alkaliPlantof Shandong Aluminum Company,Zibo255052,China)