工業鹽生產工藝中過濾分離技術應用研究

李寬

摘 ?要：近年來雖然中國工業鹽工業得到了迅速發展，但從總體看仍存在很多問題，在產業結構、技術創新、裝備革新、資源來源、環境保護等方面都有很大的提升空間。本文就工業鹽生產工藝中過濾分離技術應用進行研究。

關鍵詞：過濾分離;工業鹽;清潔生產;節能;環保

新的工業鹽產品不斷出現，并朝著精細化發展，產品品種的系列化工藝開發初見成效;產量上有較大突破，部分產品產量達到世界前列。如中國輕質碳酸鈣的產量為世界第一，且目前大批量出口，有廣闊的國際市場空間，一批批現代化工業鹽生產企業不斷涌現。此外，工業鹽行業生產中資源高效利用、節能降耗、無三廢排放、環保工藝技術等都逐步得到重視，并取得一定成效。

1 背景技術

大力加強清潔生產科研項目資金的投入，重視和支持培養清潔生產領域的專業技術人員。清潔生產實施所產生的環境和經濟效益也是相當可觀的。據統計，僅在2018年，國家在實施清潔生產方案方面投入資金總計173.1億元，通過清潔生產方案的實施，得到明顯的資源、能源節省及污染防治成效，大大降低了水、電等能源消耗，也減少了大量的二氧化碳排放，取得100多億元的經濟效益回。從長遠來看，清潔生產將會給整個工業帶來革新，在節能環保的同時，使經濟效益提升到一個新的高度，因此大力發展和推進清潔生產是非常有必要的。

2 過濾分離技術研究

目前，在全國范圍內，清潔生產得到的重視程度還不夠，實施力度還不深入，推進工作也還沒有全面展開，在這幾方面，都存在地區、行業不均衡的問題。據報道，截止2017年，開展清潔生產審核的主要包括化工、石化、電子信息、鋼鐵等重點行業，僅占全國工業總量的3.25%，而其中大部分行業僅有5%的企業在進行清潔生產審核工作問。

2.1 產業結構、技術及裝備的不足

總體來看，存在生產廠家多、企業規模小的問題，只有很少一部分企業達到國際先進水平，大部分企業結構和技術水平還停留在20世紀。技術上，創新能力不強，研發能力不足，科研投入少，絕大部分企業沒有專業的科研人員，多是憑經驗在生產和管理;生產裝備上，有相當一部分企業為了節省資金，仍沿用陳舊、自動化水平低、勞動強度大的設備，引進和應用先進設備的推進工作慢，導致人力、物力投入大，能源消耗大，產品質量不合格率大;從產品結構來看，存在產品規格少、質量不穩定，且多為通用型產品，多數精細、專業產品還是依賴國外，如二氧化鈦、過氧化氫、碳酸鈣等的。

2.2 資源、能源、環境污染問題

在工業鹽工業中亟需推進清潔生產，在生產過程中釆用新技術、新工藝、先進設備，從源頭上提高生產效率、節約資源、減少污染物排放，以確保工業鹽工業生產的整體經濟和社會效益。首先是要加強工業鹽產品潔凈生產技術、工藝開發和綜合利用的基礎研究。加強科研投入力度、重視人才、鼓勵技術創新，獲得有自主知識產權的核心技術。其次，改進技術裝備水平，提高資源利用率，確保生產節能環保。大力推廣高效節能環保型集成裝備的應用，摒棄能耗高、污染大、自動化程度低的單元過程設備，進行內部廢物、廢熱回用，減少污染排放，節省能源資源，提高原輔材料的綜合利用水平。此外，應推進生產過程自動化全控制，加強生產過程監控能力，提高企業的生產和管理水平，確保企業整體經濟效益。

2.3清潔生產中對非均相物系分離技術的要求

大部分工業生產過程離不開液固、氣固等物系的分離，據不完全統計，僅化工領域中，就有80%左右的產品包含有過濾與分離過程;而幾乎所有的工業鹽工業中都涉及液固、氣固物系的過濾分離過程算。清潔生產對液固、氣固物系分離技術有新的要求，如釆用無毒、無害的原料和輔料，避免造成環境污染或二次污染;釆用資源利用率高、污染物產生少的工藝技術，確保工藝過程節能降耗、綠色高效;采用集成工藝解決難過濾物料的過濾與分離;對生產過程中產生的廢物、廢水和余熱等進行回收或綜合利用;研發和推廣自動化成套集成設備，減少人力投入，提升分離效率。此外，過濾介質決定設備的過濾效果，過濾介質的好壞在很大程度上可以衡量過濾分離效果，必須重視新的、具有多功能的新型過濾介質的研發、推廣和應用，確保分離過程高效節能，滿足清潔生產的要求。

3高效節能過濾分離技術在工業鹽行業中的應用

3.1過濾分離機械的優化操作舉例

隨著中國制造業水平的不斷提高，不僅大大減少了廂式隔膜壓濾機的進口，而且目前已出口到歐美工業發達國家和發展中國家。在三廢處理、污泥脫水、貧礦提純、機制砂生產等領域均有應用。在工業鹽行業，以鈦白粉生產為例，湖南中鹽株洲化工集團有限公司在年產1.5萬t鈦白粉生產工藝中用國產廂式隔膜壓濾機代替真空葉濾機用于一、二次水洗，不僅可行，而且具有投資成本低、能耗低、產能高、占地面積小等優點;山東某鈦白粉廠也采用隔膜壓濾機代替真空葉濾機（又稱摩爾過濾機）對生產工藝及設備進行了優化和改造，增加過濾壓力，提高分離效率、洗滌速率，減少耗水、耗電，縮短了工藝流程和時間，得到的濾餅更干，已在多個鈦白粉企業推廣應用皿。此外，加壓壓榨過濾機可應用于液固分離且需要洗滌的類似化工工藝生產中。從一般過濾到壓榨過濾是從技術到裝備的一大進步，但如何能進一步科學使用實現優化操作，使之充分發揮隔膜壓濾機的優越性，還應繼續下功夫。

3.2尾礦處理和尾礦廢水回用——鋁土浮選礦分離和水再生利用

尾礦浮選后含有大量水，重視浮選后對尾礦與水的分離，既可以大量節約水資源，還能提高經濟效益。釆用傳統的重力沉降方法進行尾礦脫水，存在投資大，占地面積大、操作維護難且耗功耗時，分離效率不理想等問題。尾礦的水處理核心問題是廢水中的固體懸浮物和部分重金屬離子，通常采用加入絮凝劑或凝聚劑的方法對物料進行預處理，再采用過濾的方法進行尾礦脫水比較適宜。

4結論

近30a來，中國工業鹽工業取得了重大進展，發展的同時也帶來了很多問題，環境問題首當其沖。隨著環境問題的日趨嚴峻，對工業鹽行業清潔生產的要求越來越高，無論從經濟效益還是社會效益來看，預防都是大大優于治理的。而清潔生產要求過濾分離過程高效節能，包括原材料無毒無害、工藝技術與設備全套集成、資源利用率高、污染物產生少以及三廢的綜合利用。研究了氯堿鹽泥的過濾分離過程，對氯堿鹽泥的壓榨過濾操作的最適宜起始壓榨點進行探索，并與常規單一過濾以及單室壓榨過濾效果進行對比，結果表明在過濾壓力、壓榨壓力都不變的情況下，提前壓榨過濾技術存在一個最適宜的操作點，在該時間提前進入壓榨階段，可以得到最好的壓榨效果，且確保過程用時短、濾餅含水量低。考慮到鋁土礦浮選后尾礦的物性特征，分別采用添加助濾劑，絮凝、凝聚預處理或兩者混用的方法對尾礦進行處理，并采用陶瓷膜過濾介質進行過濾分離，對尾礦處理與水回用過程的最適宜使用條件與方法進行了探索。研究結果表明，陶瓷膜再生情況良好，尾礦處理量大、速度快、水處理結果滿足國家相關標準。

參考文獻

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