胡 旭，林 楓，陳鵬飛，馮文忠

（安徽華塑股份有限公司，安徽定遠233290）

安徽華塑股份有限公司（簡稱華塑公司）氯堿廠制鹽車間設計產能60 萬t/a，為燒堿車間提供電解所需的工業(yè)鹽，并副產元明粉。生產的工業(yè)鹽通過離心機甩干后通過皮帶直接進入化鹽池，化鹽后的精鹽水泵至燒堿一次鹽水工序供電解使用，工業(yè)鹽中硫酸根含量的多少直接影響電解電流效率及離子膜的使用壽命。為控制工業(yè)鹽中的硫酸根含量，華塑公司氯堿廠制鹽車間通過不斷摸索，在借鑒前人經驗的基礎上，做出一系列改進，經過一年的運行檢驗，效果較好。

1 鹽硝聯產工藝

真空制鹽工藝的重點就是鹽硝分離，析硝的強弱直接決定真空制鹽鹽質的好壞，其原理就是利用NaCl 和Na2SO4在30～120 ℃之間，溶解度隨溫度變化而逆反，即利用高溫下NaCl 的溶解度大，Na2SO4的溶解度小，低溫下NaCl 溶解度小，而Na2SO4的溶解度大，把蒸發(fā)罐內的Na2SO4接近飽和的母液抽出，在低溫下閃蒸而析鹽，并使Na2SO4濃縮到飽和再把低溫析鹽后的母液預熱到高溫，在高溫下蒸發(fā)而析硝，析硝后的母液循環(huán)利用于制鹽提硝。氯化鈉-硫酸鈉溶解度曲線圖見圖1，其工藝路線簡述如下。

圖1 氯化鈉-硫酸鈉溶解度曲線圖

礦區(qū)凈化后的精鹵與電解裝置來的淡鹽水匯入精鹵桶V201，由加料泵P200 經預熱器HE206、板式預熱器HE207 預熱后，一部分送至鹽腳SL205、SL204、SL203、SL202、SL201 做淘洗水，另一部分送至板式預熱器HE2O8 繼續(xù)預熱。預熱后一部分送至EV204 蒸發(fā)罐下循環(huán)管加料，一部分送至預熱器HE209 預熱。預熱后的鹵水一部分送至EV203 蒸發(fā)罐下循環(huán)管加料，另一部分送至預熱器HE210 預熱。預熱后一部分送至EV202 蒸發(fā)罐下循環(huán)管加料，一部分再經預熱器HE211、HE212 換熱后送至EV201 蒸發(fā)罐下循環(huán)管加料。蒸汽通過HE-201 加熱一效鹵水，產生的二次蒸汽逐效加熱下一效鹵水，末效二次蒸汽管與大氣冷凝器相連，利用二次蒸汽與水接觸發(fā)生的體積變化來造成真空，逐效形成壓力階梯。壓力的降低降低了料液的沸點，因此，料液在各效蒸發(fā)罐內劇烈沸騰蒸發(fā)結晶而形成鹽漿匯集在鹽腳，其母液經溢流盤管在壓差作用下自EV201 轉至EV202 下循環(huán)管，EV202 的母液經溢流盤管轉至EV203 下循環(huán)管，EV203 的母液經溢流盤管轉至EV204 下循環(huán)管，EV204 的母液溢流后經轉料泵P207 加壓后進入EV205 的下循環(huán)管。

EV205 蒸發(fā)罐清液通過溢流盤管經母液循環(huán)泵P300 加壓，少量母液外排至廢水池，大部分經預熱器HE305、HE306、HE307 三級換熱后進入EV301蒸發(fā)罐下循環(huán)管。低壓蒸汽通過HE-301 加熱EV301 鹵水，在約100 ℃的條件下，母液急劇沸騰，硫酸鈉過飽和析出匯集在硝腳。產生的二次蒸汽作為預熱器的熱源，EV303 與大氣冷凝器相連提供真空。EV301 的母液經溢流盤管在壓差作用下轉至EV302 閃發(fā)罐，EV302 料液經溢流盤管在壓差作用下轉至EV303 閃發(fā)罐閃發(fā)降溫。EV303 的料液經溢流盤管在壓差作用下和SL302、SL303 排料管排出的料液經轉料泵P304 加壓轉入EV205 的上循環(huán)管，在EV205 蒸發(fā)罐內蒸發(fā)結晶，完成料液的循環(huán)。

由 鹽 腳SL201、SL202、SL203、SL204、SL205 排出的鹽漿自壓排入鹽漿桶V401，經鹽漿泵P401 送入鹽增稠器TH401 增稠，再由排料裝置SP407 排入離心機CF401 進行固液分離。硝漿由硝腳SL301 排入硝漿桶V501，經硝漿泵P501 送入硝增稠器TH501 增稠，再由排料裝置SP507 排入離心機CF501 進行固液分離。

2 控制鹽質的關鍵因素及對策

（1）各效蒸發(fā)罐的溫度

各效蒸發(fā)罐的溫度通過不凝氣管道閥門的開度調節(jié)各效的壓力范圍，在各效的壓力范圍內每個壓力對應一個料液沸騰溫度，使當效蒸發(fā)罐中的鹵水在過熱的條件下劇烈沸騰，料液被不斷濃縮，氯化鈉始終處于飽和狀態(tài)而不斷析出。根據NaCl-Na2SO4-H2O 三元體系不同溫度飽和溶解度表，在整個過程中，硫酸鈉雖然一直被濃縮，但因溫度一直在降低，溶解度增大而不析出，至接近飽和狀態(tài)時轉入硝系統，在硝系統析出，制鹽車間各罐操作溫度控制表見表1。

表1 各效蒸發(fā)罐溫度控制表

（2）各效中硫酸鈉含量的控制

在各效壓力控制在參數范圍內后，隨著料液的不斷濃縮，蒸發(fā)罐中硫酸鈉濃度不斷增加，通過分析確定各效硫酸鈉含量，根據硫酸鈉含量適當調整向后一效的轉料量，在后一效較低的溫度下，硫酸鈉仍然不析出；如因該效蒸發(fā)量過大，而轉料量未及時調節(jié)時，出現硫酸鈉含量超出該效硫酸鈉含量設定范圍，如在EV205 中，因料液被濃縮了很多倍，最高能達到65 g/L 以上，根據氯化鈉和硫酸鈉在48 ℃水鹽體系相圖進行等溫蒸發(fā)分析，硫酸鈉在63.8 g/L時已達到飽和，此時可采用臨時增加淘洗量的方法處理，同時開大進料量、母液循環(huán)量及母液外排量，直至硫酸鈉含量降至參數范圍內；如硫酸鈉含量仍然降不下來，工業(yè)鹽中硫酸根含量有增加趨勢時，排放一部分料液至母液池，進新鮮鹵置換處理；各效蒸發(fā)罐硫酸鈉控制指標見表2。

（3）淘洗的作用

在HE207 預熱器后接淘洗鹵管道至各效排鹽鹽腳及排鹽管線上，給排鹽加淘洗，有4 個作用：一是使用較低硫酸鈉濃度的鹵水對含高硫酸鈉濃度的鹵水進行置換，從而降低排鹽時的硫酸鈉含量，并回溶因硫酸鈉含量控制不佳造成的硫酸鈉析出，從而控制鹽質；二是使用較低溫度的涼鹵水置換熱鹵水，在增加硫酸鈉溶解度的同時回收部分熱能；三是有利于融化部分較細小的鹽顆粒，浮選較大的鹽顆粒，利于鹽質的穩(wěn)定；四是降低鹽漿的粘度，利于鹽的順利排出。

（4）適當的母液外排

因鹵水中不可避免的Ca2+、Mg2+、有機物等雜質的存在，在蒸發(fā)過程中，雜質被不斷濃縮。為平衡系統內雜質，防止雜質在系統內以硫酸鈣、硫酸鎂等形式析出影響鹽質，或者結垢、堵塞管道，在P304泵后接一根母液外排管排放部分母液；母液外排量過大，雖然暫時保證了鹽質，但因排放過飽和高溫母液，產量會受較大影響，增加了鹵水消耗及了蒸汽消耗。排小了容易造成雜質及硫酸鈉含量持續(xù)上升，導致鹽質不合格。因此在綜合考慮鹽質、氣耗、鹵耗情況下，母液外排量主要根據EV205 蒸發(fā)罐中硫酸鈉含量調節(jié)，目前，華塑公司制鹽車間母液外排閥門開度控制在15%，外排流量控制在8 m3/h 左右。

表2 各效蒸發(fā)罐硫酸鈉控制指標

（5）排鹽溫度

40 ℃以上時，硫酸鈉的溶解度隨著溫度上升而降低，1 至3 效料液溫度平均在90 ℃以上，排鹽溫度過高，與來自4 效、5 效的鹽漿混合后，因4 效、5效鹽漿中硫酸鈉含量比較高，鹽漿在鹽漿桶混合溫度過高造成硫酸鈉因溶解度降低而析出，進而造成鹽質不合格。目前該公司控制排鹽溫度在30～60 ℃。

（6）原鹵中硫酸鈉含量

當原鹵中硫酸鈉含量上升較多時，各效中硫酸鈉含量隨之上升，造成各效硫酸鈉含量偏離指標，超出指標較多時，也會造成鹽質波動。析硝系統析硝能力有限，系統硫酸鈉因不及時析出而在EV205富集，造成EV205 硫酸鈉含量上升而影響鹽質，此時必須增加母液外排量以平衡硫酸鈉含量。

3 結語

每個企業(yè)面臨的情況不盡相同，影響鹽質的因素也各不相同，因生產環(huán)境的變化，還會不斷有新的問題產生。只有結合各自企業(yè)的特點制定措施，才是抓住了工藝控制的根本，才能從根本上穩(wěn)定生產，控制鹽質，進而保證下游工序正常使用。