掺卤制碱与全卤制碱工艺的比较

第６期　８　２００８年６月　中国氯碱　Ｎｏ．６　掺卤制碱与全卤制碱工艺的比较　马小龙，贾永丽，赵珊　（河南神马氯碱发展有限责任公司，河南平顶山４６７０００）　摘　要：使用卤水是降低制碱成本的重要途径。对比了掺卤制碱和全卤制碱的工艺及成本。介绍了全　卤制碱工艺存在的问题及改造措施。　关键词：掺卤制碱；全卤制碱；成本；效益　中图分类号：ＴＱｌｌ４．２６　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９—１７８５（２００８）０６—０００８—０２　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｃａｕｓｔｉｃ　ｓｏｄａ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｍｉｘｉｎｇ　ｂｉｔｔｅｒｎ　ａｎｄ　ｗｈｏｌｅ　ｂｉｔｔｅｒｎ　ＭＡ　Ｘｉａｏ－ｌｏｎｇ，ＪＩＡ　Ｙｏｎｇ－ｌｉ，ＺＨＡ０　Ｓｈａｈ　（Ｈｅｎａｎ　Ｓｈｅｎｍａ　Ｃｈｌｏｒ＇ａｌｋａｌｉ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｐｉｎｇｄｉｎｇｓｈａｎ　４６７０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｗａｙｓ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｃｏｓｔ　ｉｓ　ｃａｕｓｔｉｃ　ｓｏｄａ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｂｉｔｔｅｒｎ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ａｎｄ　ｃｏｓｔ　ｗｅｒｅ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｍｉｘｉｎｇ　ａｎｄ　ｗｈｏｌｅ　ｂｉｔｔｅｒｎ．Ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ａｎｄ　ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｗｈｏｌｅ　ｂｉｔｔｅｒｎ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃａｕｓｔｉｃ　ｓｏｄａ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｍｉｘｉｎｇ　ｂｉｔｔｅｒｎ；ｃａｕｓｔｉｃ　ｓｏｄａ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｗｈｏｌｅ　ｂｉｔｔｅｒｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ；　ｃｏｓｔ；ｐｒｏｆｉｔｓ　１采用从卤代盐的优势及措施　在当今激烈的市场竞争中，降低原材料的成本　已成为氯碱企业生存与发展的关键。离子膜制碱工　全卤制碱过渡。并于２００５年获得２亿ｔ的采矿权。　２００６年，自备矿井建成并投入使用，同时在自备矿井　至厂区铺设了输卤、返淡盐双线管道，管道直径均为　ＤＮ５００　ｍｍ，年输送卤水能力（折１００％原盐）８Ｏ万ｔ；　单线长１８　ｋｍ，并在盐矿配套有输卤泵，直接将所采　艺对进电解槽盐水的质量要求很高，目前国内海湖　盐的ＮａＣ１品位较低，含杂质较高，用于离子膜制碱　时须经过多步处理。由于卤水价格低廉，以卤代盐　可以大大降低生产成本，因此国内外对原盐掺卤及　以卤代盐制碱技术一直十分关注。采用卤水和掺卤　制碱技术，国内已有３Ｏ多年的历史。河南神马氯碱　卤水送至厂区，在厂区配有返淡盐水泵，直接将电解　淡盐水返送至自备矿井重新化盐。　２工艺流程的比较　２．１　掺卤制碱工艺流程　发展有限责任公司自１９９１年开始掺用卤水，且掺　卤比例不断增加，目前掺卤制碱已逐渐转变为全卤　制碱。河南省叶县境内具有丰富的地下矿盐资源，　来自界外的淡盐水与精制剂氯化钡溶液混合后　流入澄清桶除去硫酸钡，澄清后的淡盐水流入折流　槽，硫酸钡盐泥排入泥浆池。淡盐水在折流槽中分别　加入精制剂ＮａＣＩＯ、Ｎａ０Ｈ溶液与卤水后流入配水　罐，化盐泵将配置好的化盐水经换热器换热后连续　打入化盐桶底部，经化盐桶后进入后续工序。工艺流　程如图１　岩盐矿石储量３　０００亿ｔ，平均品位８９．６％，品质名　列国内第一。该公司地处平顶山和叶县交界处，距　离矿区仅２０　ｋｍ左右。为充分利用这种得天独厚的　矿盐资源优势，该公司盐水工艺逐渐由掺卤制碱向　维普资讯 http://www.cqvip.com 第６期　２．２全卤制碱工艺流程　马小龙，等：掺卤制碱与全卤制碱工艺的比较　９　器、化盐桶后进入后续工序。　来自盐矿的卤水经换热器换热后流入折流槽，　在折流槽中分别加入精制剂ＮａＣＩＯ、ＮａＯＨ溶液，而　后注入配水罐，经换热器、化盐桶进入后续工序；换　热后的淡盐水流入淡盐水储罐　经输卤泵输送到盐　３运行情况的比较　３．１　实施全卤制碱工艺前的情况　实施全卤制碱工艺前，１０万ｔ／ａ电解槽满负荷　运转时　淡盐水全部返回一次盐水工序，返回的淡盐　矿自备矿井。工艺流程如图２。　水量为９０　ｍ３／ｈ．补充卤水量为３０　ｍ３／ｈ，配水中ＮａＣ１　质量浓度控制在２５０　ｇ／Ｌ左右，为使配水浓度达到电　解槽要求『（３０５±５）ｇ／Ｌ）］，需补充原盐７０ｔ／ｈ左右。淡　盐水、卤水、板框压滤液及树脂塔再生废水混合化盐　水的温度达不到化盐温度要求，需要在配水罐内加　蒸汽升温至５５℃以上。掺卤制碱工艺用盐量多，工　人劳动强度大，吨碱成本较高。　３．２实施全卤制碱工艺后的情况　实施全卤制碱工艺后，淡盐水全部返井，盐矿输　送来的卤水平均ＮａＣ１质量浓度为３００　ｇ／Ｌ，浓度比　较稳定，且卤中Ｃａ　、ｎｇ２　等杂质含量稳定，原盐使　图１　掺卤制碱盐水工艺流程图　用量少，精制剂Ｎａ：ＣＯ。、ＮａＯＨ溶液加入量基本不会　波动，易于实现自动化控制。１０万ｔ／ａ电解槽满负荷　运转时，每小时用盐平均１．５　ｔ，工人劳动强度大大降　低，吨碱成本减少。　淡盐水与卤水通过板式换热器换热，提高了换　热效率，淡盐水温度降至５０℃，卤水温度可提高到　６０℃。这样既满足了化盐温度要求，又满足了淡盐　水返井温度要求。配水罐内不需要再加蒸汽来提高　化盐温度，节约了能源。　淡盐水储罐　道输送至　．　Ｎａ０Ｈ　ＮａＣｌ０　配水罐　工　换热器　原盐　］［　化盐桶　４烧碱成本的比较　由２００７年度烧碱盐成本对照表（表１）中可以　看出，随着用卤比例的提高，离子膜烧碱盐成本相应　下降。卤水中ＮａＣ１质量浓度达到３０５～３１０　ｇ／Ｌ时。　可完全不用原盐，卤盐加原盐预算价单位成本可降　至１２４．８元。　后续工序　圈２全卤制碱盐水ｍ艺流程图　２．３掺卤制碱和全卤制碱工艺的区别　全卤制碱工艺的配水全部使用卤水而不再使用　淡盐水，淡盐水全部返回矿井；掺卤制碱工艺的配水　电解脱氯淡盐水几乎不含杂质，返回盐矿后输入　井下进行采卤，溶解地下盐后形成卤水再送回系统．　卤水中杂质含量比采用地下水、地表水有所降低。淡　使用的主要是淡盐水，还有少量的卤水、板框压滤　液、树脂塔再生废水，需要相当数量的原盐。两者配　水罐之前工艺不同，配水罐之后工艺相同，经换热　盐水未返井时采卤使用普通水，因杂质含量高，卤水　表１　２００７年度烧碱成本的比较表　维普资讯 http://www.cqvip.com 第６期　１０　２００８年６月　中国氯碱　Ｃｈｉｎａ　Ｃｈｌｏｒ—Ａｌｋａｌｉ　Ｎｏ．６　影响钾碱质量的关键及其控制　杨得红　（青海盐湖工业集团公司化工分公司，青海格尔木８１６０００）　摘　要：介绍了影响氢氧化钾质量的关键，提出了对盐水精制、电解槽操作及降膜浓缩等方面的优化　控制方法。　关键词：钾碱；离子膜电解；盐水；浓缩　中图分类号：ＴＱ１　１４．２６　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００９—１７８５（２００８｝０６～００１０—０３　Ｋｅｙ　ｐｏｉｎｔ　ｔｏ　ｐｏｔａｓｈ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ＹＡＮＧ　Ｄｅ－ｈｏｎｇ　（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｂｒａｎｃｈ　ｏｆ　Ｑｉｎｇｈａｉ　Ｙａｎｈｕ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｇｒｏｕｐ，Ｇｅｅｒｍｕ　８１　６０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｐｏｉｎｔ　ｏｆ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｎ　ｐｏｔａｓｈ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｗｅｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｏｎ　ｓｅｖｅｒａｌ　ａｓｐｅｃｔ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｂｒｉｎｅ　ｒｅｆｉｎｉｎｇ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｌｅｅｔｒｏｌｙｚｅｒ　ａｎｄ　ｆａｌｌｉｎｇ　ｆｉｌｍ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｏｔａｓｈ；ｉｏｎｉｃ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｅｌｅｌｅｔｒｏｌｙｓｉｓ；ｂｒｉｎｅ；ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　１氢氧化钾生产工艺流程　目前，国内氢氧化钾采用２种工艺流程，　是隔　膜法（金属阳极法），二是离子膜法。隔膜法受生产工　中杂质含量就高，在盐水精制时使用的纯碱和烧碱　用量大。原卤水中Ｃａ　质量浓度平均为１．６　ｇ／Ｌ，Ｍｇ２＋　质量浓度平均为０．１　ｇ／Ｌ，但盐水返井盐后，现卤水中　Ｃａ　质量浓度平均为０．５　ｇ／Ｌ，Ｍｇ２　质量浓度平均为　艺的限制，产品质量较差，产品杂质多、品质低，生产　综合能耗高，生产成本价稍高。离子膜电解法是从离　子膜电解槽流出的淡盐水经过脱氯塔脱去氯气，进　分离技术　设备已订货，此技术改造２００８年６月前完　成。膜法除硫酸根系统操作费用低，无污染，避免了原　钡法除硫酸根工艺中氯化钡对操作人员的损害，对提　高精盐水质量、保证电解槽离子膜电性能、降低盐耗　具有明显的经济效益，是今后氯碱行业除硫酸根方法　的发展方向，同时也进一步完善了全卤制碱工艺。　０．１　ｇ／Ｌ，在盐水中过碱量指标不变的情况下，用于除　卤水中钙、镁离子的精制剂消耗有所降低。　５全卤制碱存在的问题及采取的措施　在全卤制碱设计阶段，经分析认为，采用全卤制　碱，盐水中的ｓｏ｛－可被当地钙质盐井消化，可节省　除硫酸根系统的设备投资及运行成本，减少精制剂　６结语　利用管道输送盐水和利用交通运输固盐相比，　具有运输费用低，建设投资省的优点。２００８年６月我　公司２０万　项目投产后．每小时用卤量将达到　４８０～５００　ｍ　．相对于淡盐水不返回盐井，吨碱的成本　氯化钡对工人和离子膜电性能的损伤。实际运行　中，盐水中的Ｓ０　的含量并没有下降趋势，随着运　行时间和周期的延长，Ｓ０　仍然会在系统内累积。　２００８年６月，该公司烧碱生产规模将达３０万　，随　着烧碱产能的扩大，Ｓ０　在烧碱系统富集的问题，必　须尽快解决。　可降低１２０～１５０元，年经济效益约１　５００万元。实施　全卤制碱合理地利用了当地高品质的盐矿资源，虽一　次性投人大，但是有效的降低了烧碱盐成本，提高了　经济效益。利用全卤制碱，要确保淡盐水脱氯不含游　离氯，以避免对采、输卤设施造成损坏和腐蚀，且采出　的卤水纯度要满足工艺要求。　收稿日期：２００８—０１—０８　为解决烧碱系统硫酸根富集的问题，将采用凯膜