新旭法鈣液的回收利用

張永慧

(唐山三友志達鈣業有限公司，河北唐山 063305)

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新旭法鈣液的回收利用

張永慧

(唐山三友志達鈣業有限公司，河北唐山 063305)

為了充分回收新旭法改造項目鈣液，我公司采取了一系列改造措施，使資源得到有效利用。

鈣液；新旭法；回收；改造；資源；利用

1 氯化鈣生產工藝流程簡介

股份公司新旭法改造項目于2012年4月份正式投產，為我公司輸送了新的原料鈣液。

股份公司重堿車間蒸餾塔排放的蒸氨廢液先送至海邊渣場，上清液溢流后用泵送入鹽業分公司灘曬池進行逐級灘曬達到25°Be′左右，送入濃鈣液儲池，再經過加灰除鎂精制后，送入精鈣液儲池。

精制后的鈣液由泵輸送至蒸發工序，經三效蒸發濃縮至45%(其間經除鹽工序除去結晶析出的氯化鈉)，再送入凈化工序經澄清桶凈化澄清并經壓濾機過濾后送入鈣液儲桶。

一部分45%左右的鈣液送入片鈣工序經四效蒸發器進一步蒸發濃縮后送轉鼓制片機(或造粒塔)結晶制成片狀(或粒狀)固體氯化鈣，經流化床干燥后成為最終的片狀(或粒狀)二水氯化鈣產品。

另一部分45%左右的鈣液送至粒鈣工序，經流化床造粒機噴霧造粒，并經干燥冷卻后，制成無水(或一水)粒狀氯化鈣產品。

2 引入新旭法鈣液后的生產運行狀況

股份公司于2012年4月2日為我公司輸送新旭法改造項目鈣液，替代鹽業分公司精制鈣液作為原料使用。現將我公司自2012年4月至5月所用新旭法鈣液和去年所用鹽業分公司原料清液的成分分析檢測結果列于表1。

表1 新旭法鈣液和原清液的成分分析

從表1所列數據可以發現，股份公司新旭法鈣液CaCl2主含量與鹽業分公司鈣液相比有一定提升，但其中MgCl2、灰乳以及CaSO4等雜質含量卻明顯較高。因此，使用新旭法鈣液對我公司的生產造成了如下不利影響：

1) 灰乳等雜質含量高，造成蒸發加熱器結疤嚴重，不利于換熱，頻繁洗車。

2)灰乳等雜質含量高，嚴重影響產品質量：影響鈣液中NaCl結晶析出，造成產品中鹽分高，致使無水粒鈣產品主含量難以達到94%以上的要求；氯化鈣產品堿度上升。

總之，使用新旭法鈣液，從理論上分析可以提高產量、降低消耗，但實際情況是同時也給我公司正常生產運行帶來了諸多不利因素。為確保生產正常運行，必須設法去除或減少其中雜質，制得合格原料鈣液為氯化鈣生產所用。

3 采取相應改造措施

針對以上出現的問題，進行了如下一系列改造：

3.1 增加加酸裝置

為了除去鈣液中灰乳，我公司嘗試往鈣液中加鹽酸。利用氯堿公司生產過程中產生的廢酸，成本比較低廉。為了確保操作的安全性，需要一套規范的加酸裝置，包括一臺玻璃鋼酸罐(容積15 m3)及相應配套設施，投資約10萬元。

3.1.1 加酸原理

在新旭法鈣液中加入鹽酸將會發生如下反應：

Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O

3.1.2 選擇合適的加酸點

在新旭法鈣液進清液桶前設立一個加酸點，流程如圖1所示。

圖1 加酸流程示意圖

3.1.3 確定控制指標

使用二鹽原料精鹵液時灰乳控制指標為0.05 tt以下，因此初步設定清液桶出口灰乳指標為0.2～0.3 tt，按此指標控制后，雖然產品堿度有所下降，但有時二水鈣產品發黃、溶解不太澄清，于是重新調整控制指標。經過一段時間的摸索，發現將清液桶出口灰乳指標控制在0.4～0.6 tt之間，二水鈣產品達到了比較理想狀態：各項指標正常且顏色、外形較好，產品溶解澄清。但新的問題又隨之出現：一水粒產品溶解渾濁。經過分析，判定原因如下：一水粒產品生產需要用熱風干燥，熱風是通過天然氣燃燒獲得，而天然氣燃燒產生大量CO2，與鈣液中所含Ca(OH)2反應生成CaCO3并帶入最終產品,從而造成產品溶解渾濁。反應式如下：

Ca(OH)2+CO2=CaCO3(沉淀)+H2O

由此可以看出，CaCO3是造成一水粒產品渾濁的原因，若要降低其含量，必須降低45%鈣液中Ca(OH)2含量，但為了不影響二水鈣的產品質量，只有通過為一水粒生產單獨供45%鈣液并在鈣液中加酸來實現。為此需要設立第二個加酸點，即在2#鈣液桶旁增加一新的儲桶用于單獨存放供應一水粒生產所需45%鈣液并在其中加酸降低灰乳含量。

圖2 加酸工藝流程

3.2 增加鈣液儲桶

由于股份公司新旭法鈣液輸送量及灰乳含量波動較大，造成加酸量的不穩定。利用現有場地設備增加鈣液儲桶，可以達到穩定原料供應量及含量指標的目的。因此對原有煤氣凈化裝置中的三臺粗脫塔(已廢棄)進行了相應改造，清空其中填料等，作為單獨的鈣液儲桶用于存放壓濾來原料鈣液。粗脫塔規格為φ6000×11000，每臺可存儲原料鈣液量約為300 m3。

3.3 新增一臺壓濾機

隨著新旭法鈣液濃度的逐步提升，其中NaCl結晶越來越多，為了去除原料鈣液中所含NaCl、CaSO4等雜質，決定在凈化崗位增加一臺壓濾機。鑒于以往通過壓濾機除去成品鈣液中雜質效果比較好，推斷投用新壓濾機后原料液將會更加純凈。

4 改造后的運行效果

4.1 加酸后原料鈣液中灰乳含量降低

增加加酸裝置后，原料鈣液中灰乳含量明顯降低。6月份原料中灰乳含量平均為1.03 tt，加酸后清液桶出口鈣液中灰乳含量平均為0.51 tt。

4.2 延長原料鈣液沉淀時間，操作平穩

粗脫塔改造后，新旭法鈣液首先依次進入三臺粗脫塔，延長了進液流程，并使原料鈣液沉降時間延長，不僅使灰乳含量有所降低，而且穩定了清液桶進液量及灰乳含量，使加酸操作更加平穩、指標易于調節。

4.3 原料鈣液雜質含量降低，成品質量提高

新增一臺壓濾機后，通過過濾除去的雜質量增多，因此原料鈣液中雜質含量明顯減少，鈣液質量、成品氯化鈣質量得到一定提升。

通過采取以上幾種措施，使原料鈣液中灰乳含量大大降低，蒸發加熱器結疤現象得到明顯緩解，延長了設備清洗周期。氯化鈣產品鹽分降至4%以下，堿度等各項指標均符合國標要求，片形正常、白度好，溶解澄清，產品質量較往年得到提升。由于原料鈣液濃度提高，相應提升了45%鈣液的產量，確保了三條生產線滿負荷生產的需求，同時使氯化鈣單位產品各項消耗(汽耗、電耗、天然氣耗等)均有不同程度下降，降低了生產成本，創造出較大的經濟效益。

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1005-8370(2016)06-22-02

2016-06-24

張永慧(1974—)，1997年畢業于天津科技大學無機化工專業，高級工程師。現在唐山三友硅業有限責任公司技術中心從事項目管理工作。