氨堿法純堿生產(chǎn)中廢液及堿渣的綜合利用+研究

劉清帥

摘 要：氨堿生產(chǎn)過程中會排放大量廢液和堿渣，影響環(huán)境質量，造成嚴重的環(huán)境污染，浪費大量資源，明顯降低資源利用率。這已經(jīng)成為限制純堿生產(chǎn)的一個重要原因。解決這一問題的有效途徑是使廢液和堿渣綜合效益。使用。從氨堿生產(chǎn)中廢液和堿渣的生產(chǎn)和組成入手，分別分析了廢液和堿渣的綜合利用方案，希望對相關工作有所幫助。

關鍵詞：氨堿法；純堿生產(chǎn)；廢液；堿渣；綜合利用

引言：

在氨堿法生產(chǎn)純堿的過程中，必然會產(chǎn)生大量的廢液和堿渣，造成嚴重的環(huán)境污染。目前，對純堿生產(chǎn)的要求不僅是對其生產(chǎn)能力的要求，而且是對盡可能減少環(huán)境污染的要求。氨堿廠的廢液和堿渣的排放方式大多是分開排放的。雖然環(huán)境污染問題已經(jīng)在一定程度上得到了解決，但是很多資源被浪費了。因此，廢液和堿渣的綜合利用已成為研究的熱點。

1廢液的產(chǎn)生和組成

1.1氨堿法純堿生產(chǎn)工藝過程簡介

氨堿法純堿的生產(chǎn)程序可以分為下面幾個步驟：（1）CO2氣體和石灰乳的制備；（2）鹽水的制備、精制和氨吸收制得氨鹽；（3）氨鹽水碳化生產(chǎn)重堿；（4）重燒堿煅燒產(chǎn)生純堿產(chǎn)品和CO2；（5）母液中氨的蒸餾回收[1]。為回收氨能量，將從過濾后的重堿中提取的含氨的濾液（母液）與石灰乳進行反應，回收其中氨；蒸氨后的液固混合物無使用價值，稱為廢液。

1.2廢液和堿渣的組成

廢液的pH值較高。根據(jù)不同廠家的生產(chǎn)要求和操作，廢液的組成有很大的差異，包括鈉離子、鈣離子、氯離子、氫氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽。堿渣的組成也因蘇打的原料不同而不同，一般含有鈉離子、鈣離子、氯離子、氫氧化物、硫酸鹽、碳酸鹽、氧化鋁、二氧化硅、氧化鈣、酸不溶物、結合水等。

2氨堿法純堿生產(chǎn)中廢液的綜合利用

2.1廢液處理工藝

由于純堿是一種大宗化學制品，其生產(chǎn)過程中排放的廢液量驚人。國內大型氨堿廠都建在海邊，主要目的之一就是為了方便處理生產(chǎn)過程中排放的廢液和廢渣。目前主要是建渣場，即用土石筑壩，將廢液送到大壩，使其能自然澄清、自然碳化、清澈的液體pH值、濁度等指標達標排放；壩體固體渣沉積量大，沉積速度慢，多年不干燥，占用大量土地，耗費巨大投資。大華燒堿廠、南方燒堿公司、焦作燒堿公司改進了廢液的排放方式。廢液的排出方式由傳統(tǒng)的濕法改為壓力過濾干燥法。但由于濾餅生產(chǎn)能力低、濾餅含水率（50%-60%）高、設備故障率高、勞動強度高（間歇運行）等諸多板框壓濾機缺陷、廢渣利用率低，無法滿足環(huán)保要求，需要進一步改進[2]。

2.2廢液再制鹽

氨堿法生產(chǎn)純堿過程中產(chǎn)生的廢液可通過蒸餾回收利用。一般來說，氯化鈣和氯化鈉可以從廢液中得到。這在工廠很常見。廢液中產(chǎn)生的產(chǎn)物可退回制堿系統(tǒng)進行再加工，所生產(chǎn)的氯化鈣可用于制堿，干燥劑和制冷劑應用廣泛。

2.3一次鹽泥用于煙氣脫硫

在選擇煤炭資源發(fā)電時，脫硫處理已成為重要內容。許多電廠都有相應的脫硫設備，但都是后續(xù)處理，處理效果不好。特別是在煤炭燃燒過程中，鍋爐本身不含脫硫設備，嚴重影響周圍環(huán)境。它已成為員工的職業(yè)病，損害了員工的健康。同時，大量的煙氣不脫硫也會影響當?shù)丨h(huán)境，嚴重的酸雨，具有很強的腐蝕性，影響更大。煙氣脫硫處理也是人們研究的熱點。目前，十多種脫硫過程被開發(fā)出來，過程已經(jīng)成熟，可廣泛推廣，但成本高，許多企業(yè)特別是中小企業(yè)，很難完成脫硫過程的基礎設施和運行。對原鹽污泥資源進行煙氣脫硫處理，可以大大降低脫硫成本，更好地利用廢液。廢液pH值較高，與一氧化硫發(fā)生酸堿中和反應。廢液中的鈣、鎂離子也能與硫酸鹽形成水溶性沉淀，有效地解決了脫硫問題。

3氨堿法純堿生產(chǎn)中堿渣的綜合利用

3.1堿渣在農(nóng)業(yè)方面的綜合利用

農(nóng)業(yè)堿渣的綜合利用主要集中在鈣、鎂肥料的生產(chǎn)上。廢液在沉淀槽中沉淀后，懸浮液稀釋后放入離心機。濾餅與氧化鎂硫酸混合，成熟24小時后保留。鈣鎂肥料本質上是硫酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鎂、氯化鈣、氯化鉀、氯化鈉、硫酸鎂和硫酸鉀的混合物。其外觀呈灰色顆粒狀，經(jīng)過綜合實驗改良后得到廣泛應用。中國的鈣和鎂肥料是由堿渣制成的。經(jīng)處理后，在許多領域得到了應用，取得了良好的效果。殘堿還可用于土地改良，許多的土地是酸性的，很難培養(yǎng)，一般會選擇應用石灰中和后可以改善土壤，每年所需的石灰，和堿性渣本身的pH值較高，可以作為主體而不是大多數(shù)石灰完成土壤改良。在國外許多地方都建立了鈣肥廠來處理土壤改良劑以改善土壤酸堿度。與石灰粉相比，改良效果沒有降低，改良后的土壤在一定程度上也會提高作物產(chǎn)量。用氨堿法處理純堿生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢渣可制得鈣鎂肥料。廢物可以被綜合利用，變成財富。處理流程不復雜，能起到積極的作用，不污染環(huán)境。對某些酸性土壤有較好的改良作用，促進微生物的活性。增加土壤養(yǎng)分，使土壤更適合作物生長，也為作物提供生長所需的鈣、鎂等元素[3]。

3.2堿渣在建筑方面的綜合利用

堿渣中含有大量的電石等金屬化合物，可作為硅酸鹽水泥制備的主要原料。采用國內堿礦渣和粉煤灰熔融法制備粉煤灰水泥。粉煤灰水泥的強度符合國際要求，在建筑領域得到了廣泛的應用。以堿渣為原料制備水泥已在國外廣泛試驗。實驗數(shù)據(jù)對比分析表明，該工藝可行，產(chǎn)品質量高。在建筑領域得到了廣泛的應用。從經(jīng)濟效益的角度看，堿渣消耗大，設備可靠。與普通水泥廠有一定差距，但社會效益較高，這也是堿渣綜合利用的有效途徑，實現(xiàn)規(guī)模化工業(yè)化生產(chǎn)，可以進一步提高氨堿的生產(chǎn)。除普通粉煤灰水泥外，堿渣還可制備低溫水泥基膠粘劑。目前，我國在這方面進行了試驗，在對水泥制品進行后續(xù)處理后，將堿渣和礦渣粉熔合成水泥熟料[4]。低溫水泥需要大量的堿渣，而且工藝簡單，能耗低，在生產(chǎn)中不會產(chǎn)生二次氣體污染，而且成本較低。在膠粘劑的生產(chǎn)中，附著力好，而且能在短時間內固化，強度高，已被廣泛使用。水泥的制備過程中存在著不可避免的問題。堿性礦渣含有較多的氯。在配制水泥時，易吸水，影響水泥性能，腐蝕鋼筋混凝土鋼筋。鎂鹽會對水泥的質量產(chǎn)生更大的影響，尤其是在礦物中。這樣，建筑的質量就會受到影響。如果情況嚴重，建筑物會直接破裂或倒塌。因此，需要對其進行處理后才能用于水泥的制備[5]。

結束語：

由于我國天然堿和復合堿的開發(fā)仍難以達到氨堿替代的水平，雖然大型的氨堿廠都在沿海地區(qū)，但這些地區(qū)都是經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)，國家已經(jīng)加大了對環(huán)境保護的控制力度，所以堿渣實施了“廢物化合成寶，改善環(huán)境，發(fā)展生產(chǎn)”的政策，具體實施的時間。采取“重點攻關、典型示范、循序漸進”的方法。

參考文獻

[1]王秀忠，王健.螺旋式堿渣廢液除砂機的研發(fā)與應用[J].化工管理，2017（25）：131-132.

[2]王秀忠，王健璠.一種堿渣/鹽泥廢液綜合處理設備的研發(fā)及應用[J].純堿工業(yè)，2017（03）：12-14.

[3]趙海.淺談國內外氨堿法純堿生產(chǎn)中廢液及堿渣的應用[J].化工管理，2015（08）：181.

[4]王曉娜，張云凈，王亞飛，劉艷娟，李悅，劉大成.氨堿法純堿廠廢渣綜合利用[J].化學工程師，2014，28（02）：32-34.

[5]李樹興.蒸氨廢液及鹽泥漿壓濾特性研究及探討[J].純堿工業(yè)，2014（01）：12-14.

（作者單位：山東海化股份有限公司純堿廠）