淺析氯化鈣生產中廢物的循環利用

李忠生

(唐山三友志達鈣業有限公司，河北唐山 063305)

淺析氯化鈣生產中廢物的循環利用

李忠生

(唐山三友志達鈣業有限公司，河北唐山 063305)

唐山三友志達鈣業公司利用純堿工業中排放的蒸氨廢液為原料生產氯化鈣，在產品生產過程中產生高溫鹽漿、鈣粉、廢熱等廢物，介紹如何實現廢物的循環利用，既保證了產品質量又減少了廢物的排放，對具有環保性質的氯化鈣生產企業具有指導意義。

氯化鈣；高溫鹽漿；鈣粉；循環利用；熱量回收

唐山三友集團志達鈣業公司目前的生產能力為年產15萬t氯化鈣，以純堿工業中排放的蒸氨廢液為原料，是具有環保性質的生產企業，由于生產過程中產生的高溫鹽漿、氯化鈣粉塵(鈣粉)、高溫氣體回收困難，長期以來沒有得到有效科學的解決，就目前我公司的處理方式給大家提供一些思路，希望能給大家一些借鑒，讓生產氯化鈣企業達到合格排放，促進環保事業的發展。

1 高溫鹽漿的回收

我公司生產過程中形成的鹽漿主要有兩部分：30%氯化鈣溶液產生的大量低溫鹽漿；45%鈣液產生的少量高溫鹽漿。

1.1 高溫鹽漿的產生

我公司使用的原料液是唐山三友集團純堿分公司重堿車間排放的蒸氨廢液，主要成分是CaCl2(鈣鹽)、NaCl(鈉鹽)，經過澄清過濾后作為我公司的生產原料清液，清液進入澄清桶去除部分雜質后溢流進入清液桶，清液經蒸發系統蒸發濃縮，由于氯化鈣的溶解度遠遠大于氯化鈉，因此在蒸發濃縮過程中，當溶液濃度達28.5%以上時，氯化鈉達到飽和，開始有結晶析出，當溶液濃度達40%以上時，氯化鈉大量析出。當溶液濃度達到34～36°Be′時氯化鈣溶液濃度在30%以上，隨著氯化鈣濃度的增加，氯化鈉的結晶顆粒逐漸增大，析出大量的低溫鹽漿，直接影響加熱器的換熱效果，則通過出料泵送入除鹽工序，產生的低溫鹽漿經離心機去除，分離出的鹽溶解后送往唐山三友純堿分公司的鹽水車間使用，離心機未能分離的細小鈉鹽顆粒以及清液中含有少量沒析出的鈉鹽，隨著氯化鈣溶液進入濾液桶，存液再經過蒸發系統提濃。

當氯化鈣溫度達170～173 ℃時(43°Be′)，通過壓差作用送入閃蒸罐進行閃發，最終蒸發出液濃度達到45%，原氯化鈣溶液中未析出的以及細小的鈉鹽顆粒基本完全析出，形成顆粒較小的少量高溫鹽漿，與45%氯化鈣溶液進入澄清桶，通過重力沉降作用分離高溫鹽漿與45%氯化鈣溶液。

1.2 高溫鹽漿回收

通過上述高溫鹽漿的產生過程，我們可以看出低溫鹽漿與高溫鹽漿的產生是兩個不同階段，因此都用離心機回收不能達到理想的效果，因為高溫鹽漿鈣液濃度較高，如果外排將造成生產成本的大幅增加，且產生一定的環境污染。我公司采用將高溫鹽漿返回清液桶，再次返回蒸發系統蒸發濃縮，細小的高溫鹽漿顆粒隨著結晶鹽的不斷析出逐漸增大，當溶液濃度達到30%以上時，與低溫鹽漿經過出料泵送入除鹽工序，通過離心機將高溫鹽漿回收，溶解后送往唐山三友純堿分公司的鹽水車間使用，起到了較好的高溫鹽漿回收效果。

2 鈣粉的回收

鈣粉是氯化鈣生產過程中副產品，我公司生產的二水片產品中鈣粉占5%左右，其氯化鈣主含量在74%左右，其性能與氯化鈣產品性能相同。由于是顆粒細小的粉末狀與二水片鈣產品在形狀上的差別，在使用范圍上存在一定的局限性，產品銷售量較小，長時間生產則產生庫存積壓成本，這就決定了鈣粉的生產量要減小，回收鈣粉的工作勢在必行，解決企業的困難。

2.1 鈣粉的產生

45%以上的鈣液由凈化崗位鈣液泵送入四效蒸發系統，通過壓差作用進行自然循環，另一部分合格鈣液(60%左右)通過四效出料泵送至升膜蒸發器繼續蒸發，再經成品加熱貯槽制得70%的濃鈣液。通過轉鼓制片機冷卻結晶，制得的片狀氯化鈣由濕鈣皮帶機送至流化床經熱風干燥，再經冷卻流化床冷卻后主含量達到二水片鈣氯化鈣。在產品經過流化床時，由鼓風系統經空氣加熱至140～180 ℃，再進入流化床對潮濕的二水片鈣產品進行干燥。流化床中鈣片烘干后產生的粉狀氯化鈣由系統引風機引出，大部分經旋風分離器產出。

2.2 鈣粉的回收

在旋風分離器的器壁噴淋將鈣粉溶解回收，剩余粉塵引至濕式除塵器，經除塵液吸收后氣體排空，除塵液和分離器的噴淋液經干燥清液泵送至清液桶循環使用，將產生的副產品鈣粉回收。

3 廢氣的回收

高溫氣體的除塵是在高溫條件下直接進行氣固分離，實現氣體凈化的一項技術，它可以最大程度地利用氣體的物理顯熱、化學潛熱和動力能以及最有效地利用氣體中的有用資源。

3.1 高溫氣體的產生

環境空氣由空氣過濾器進入空氣加熱器，再經過空氣消音器后，由送風機送入空氣預熱器，與流化床出來的循環冷卻水間接換熱升溫后進入直燃式燃燒室，與來自調壓站崗位的天然氣混合燃燒。燃燒后的空氣溫度達到500～530 ℃進入流化床。在引風機的作用下將含塵高溫氣體引入真空系統，經濕式除塵器噴淋，由循環除塵泵循環除塵。除塵后的氣體經立式除霧器后由引風機排入大氣。凈化崗位20%清液液由清液泵送至粒鈣崗位，直接進入濕式除塵器進氣管通過各噴頭進行噴淋，在濕式除塵器進氣管中與旋風分離器出氣充分接觸，吸收其中的鈣粉、二氧化碳并換熱后，由除塵清液泵送至凈化崗位清液桶。

3.2 高溫廢氣的回收

高溫廢氣的排放是氯化鈣生產企業的一種污染物，不僅是生產企業的浪費，而且給環境造成一定的污染。我公司的無水粒鈣生產線，生產94%的無水粒鈣產品時，使用天然氣為燃燒介質，造粒機的進氣溫度500～530 ℃，出氣溫度200～230 ℃。根據我公司的實際情況，排放的高溫廢氣通過濕式除塵器，與蒸氨廢液直接換熱，降低排氣溫度100 ℃左右，再經過立式除霧器將排氣溫度控制在80 ℃以下排放。

天然氣的主要成分CH4，充分燃燒后產生大量的CO2，是環境中濕室氣體的主要成分。我公司通過與蒸氨廢液中的灰乳反應生成CaCO3、Ca(HCO3)2，有效的解決了溫室氣體的排放，主要反應方程式如下：

天然氣的燃燒：CH4+2O2→CO2+2H2O

CO2與灰乳反應：CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O

CO2過量：CO2+CaCO3+H2O→Ca(HCO3)2

由于高溫廢氣中混有大量的CaCl2粉塵，高溫廢氣經過旋分分離器一次除塵，將分離器中回收的CaCl2粉塵經螺旋輸送機反送至鈣液溶解罐，在攪拌的作用下提高45%鈣液濃度，用于生產無水粒的原料液；經過一次除塵后的高溫粉塵廢氣，再經過濕式除塵器與蒸氨廢液的直接換熱，將高溫廢氣中的粉塵吸收到蒸氨廢液中，可以提高濃度2%左右，排放的高溫廢氣粉塵含量控制在20 mg/L以下，既達到了環保廢氣的排放要求，又可以將廢氣中的雜質循環利用，實現了廢物創效的循環經濟。

[1] 北京師范大學，華中師范大學，南京師范大學.無機化學[M].北京：高等教育出版社，2003

[2] 王紹良.化工設備基礎[M].北京：化學工業出版社，2004

[3] 鄭化桂.高等無機化學[M].合肥：中國科學技術大學出版社，2006

TQ132.32

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1005-8370(2017)01-30-02

2016-01-01

李忠生，畢業于河北科技大學化學工程與工藝專業，唐山三友集團志達鈣業有限公司安全生產科科長，熟悉氯化鈣生產流程。