CN101172686A

CN101172686A - 一种卤水除去硫酸钙的方法

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Publication number: CN101172686A
Application number: CNA2007100599361A
Authority: CN
Inventors: 靳志玲; 李树生; 吴宗生
Original assignee: ZHONGYAN SALT-MAKING ENGINEERING TECHNOLOGY INST
Current assignee: ZHONGYAN SALT-MAKING ENGINEERING TECHNOLOGY INST
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2008-05-07

Abstract

本发明是海水处理技术，特别是涉及一种卤水除去硫酸钙的方法。是在5~13°Be’的卤水中添加工业原盐，使卤水浓度到17~25°Be’，使硫酸钙析出。本发明是根据卤水析盐规律，利用盐析理论和同离子效应理论将浓度为(5～13°Be’)卤水通过添加工业原盐，改变卤水组成，提高卤水中氯化钠含量，使卤水浓度提高到17～25°Be’，降低硫酸钙溶解度，使大部分硫酸钙析出，析出后的卤水可直接用于真空精制盐生产。

Description

一种卤水除去硫酸钙的方法

技术领域

本发明是海水处理技术，特别是涉及一种卤水除去硫酸钙的方法。

背景技术

海水中除含有Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、SO₄ ^2-这些常量离子外，还含有其他几十种微量元素，因此，自古以来，人类就已经开发海洋，进行海水资源的综合开发利用。特别是利用海水制盐已有悠久的历史，传统上综合利用海水的生产工艺是：海水或浓海水(浓度为3～6°Be’)排放到盐田后，经自然蒸发逐级浓缩到13°Be’左右，再进行蒸发到浓度为18°Be’左右，这期间卤水中大量的硫酸钙析出在盐池板上，待卤水至氯化钠饱和后24.5°Be’以上灌入结晶池；饱和卤水在结晶池经过进一步蒸发结晶析出氯化钠，氯化钠经采收、洗涤后堆坨，成为工业用盐，而硫酸钙则被残留在盐池板上。但是，随着社会经济的发展，沿海地区许多城市逐渐征用盐田土地用于经济建设，海盐产量也逐年减少，这就要求采用先进的工艺技术，直接减少盐田使用面积，回收硫酸钙用于生产石膏。目前，国内大力发展海水淡化工程，向大海要淡水，但是，海水淡化后排出的浓海水浓度一般在5°Be’以上，且淡化过程中需将海水酸化并加入各种化学试剂以除去海水中生物及各种有害杂质，如果将此浓海水直接排放，可能会破坏海洋的生态环境，造成严重的生态污染。如果直接排放到盐田，浓海水数量巨大，盐田不能全部接纳用于制盐；更何况国内部分地区的海水淡化工程附近无盐田接收排放的浓海水，这就需要将浓海水直接引入到工厂进行综合利用。但是，在浓海水综合利用过程中，由于浓海水中含有大量的硫酸根、钙离子，使在工程化制盐和其他利用过程中出现硫酸钙结垢，严重的腐蚀了设备，影响了设备的使用效率，由于结垢，必须定期清洗垢，会直接影响生产，同时影响产品质量，因此，如何除去浓海水的硫酸钙成为当前必须解决的问题。

发明内容

一般情况下，硫酸钙在氯化钠溶液中的溶解度变化情况如下：在氯化钠溶液中氯化钠含量低时，硫酸钙的溶解度随着氯化钠的浓度提高逐渐升高，氯化钠含量达到140g/l后，硫酸钙的溶解度随着氯化钠的浓度提高渐渐结晶析出，其溶解度逐渐减小，直至氯化钠含量达到饱和时(317.2g/l)时，硫酸钙溶解度不再发生变化。在硫酸钙饱和溶液中，一般加入含有Ca²⁺或SO₄ ^2-的溶液均会析出硫酸钙沉淀。本发明是利用上述盐析理论和同离子效应理论将浓度为(5~13°Be’)卤水通过添加工业原盐，改变卤水组成，提高卤水中氯化钠含量，使卤水浓度提高到17~25°Be’，降低硫酸钙溶解度，使大部分硫酸钙析出，析出后的卤水可直接用于真空精制盐生产和其他化工产品生产。

本发明的一种卤水除去硫酸钙的方法，是在5～13°Be’的卤水中添加工业原盐，使卤水浓度到17～25°Be’，使硫酸钙析出。

所添加工业原盐以纯度100％计算，添加量为：49g/l～124g/l。

所述的5～13°Be’的卤水为天然海水浓缩后的卤水和盐湖水，包括海水淡化后排出的浓海水。

所述的硫酸钙作为石膏晶种在工厂化制盐系统中循环生产真空精制盐。

一般情况下，5～13°Be’浓度卤水，其组成如下：

NaCl：40.00～107.62g/l

KCl：1.04～2.76g/l

MgCl₂：5.15～17.19g/l

MgSO₄：3.53～10.40g/l

CaSO₄：1.97～5.60g/l

密度：1039～1101g/l

添加一定数量的工业原盐，使卤水浓度达到17～25°Be’，则卤水组成变为如下：

NaCl：156.73～240.06g/l

KCl：1.02～2.80g/l

MgCl₂：5.04～17.70g/l

MgSO₄：3.40～11.50g/l

CaSO₄：1.94～4.23g/l

密度：1147～1215g/l

工业盐中Ca²⁺含量为0.1～0.2％，SO₄ ^2-含量为0.4～0.6％，在添加工业盐过程中，随着卤水浓度的提高，氯化钠含量逐渐增加，卤水Ca²⁺、SO₄ ^2-含量增加，这时硫酸钙达到饱和以沉淀形式逐渐析出，用于生产石膏产品。

本发明的有益效果是：卤水浓度达到17～25°Be’后，卤水的组成发生了变化，卤水中氯化钠含量提高，与经过太阳自然蒸发达到饱和的卤水组成不同，此卤水中含有的氯化镁、硫酸镁、氯化钾等含量低，进入工厂化蒸发系统生产真空精制盐时，蒸发沸点低，排放的制盐母液量少，能够提高产品产量和质量，蒸发热经济大，节约能源。

卤水浓度达到17～25°Be’，直接进入蒸发制盐系统。在蒸发制盐系统中，随着温度的升高和水分的蒸发，卤水中剩余的Ca²⁺、SO₄ ^2-浓度提高，硫酸钙逐渐结晶析出，这时硫酸钙可作为晶种在制盐系统中并随制盐母液排放，制盐母液排放到一个沉降系统内，硫酸钙沉降用于生产石膏产品，增加销售收入。

制盐母液中含有较高浓度的氯化钾、氯化镁、硫酸镁等组分，可排放到盐化工生产系统中，提高资源利用率，达到资源综合利用的目的。

具体实施方式

实施例一

选用5°Be’的渤海湾卤水，其中卤水成分如下：

NaCl：40.00g/l

KCl：1.04g/l

MgCl₂：5.15g/l

MgSO₄：3.53g/l

CaSO₄：1.97g/l

密度：1039g/l

工业原盐组成如下：

NaCl：96％

Ca²⁺：0.2％

5O₄ ^2-：0.58％

添加工业原盐116g/l后，卤水浓度达到17°Be’，析出硫酸钙沉淀为1.12g/l，卤水组成如下：

NaCl：156.73g/l

KCl：1.04g/l

MgCl₂：5.04g/l

MgSO₄：3.40g/l

CaSO₄：1.94g/l

密度：1149g/l

得到的卤水中除去了大部分的硫酸钙，该卤水可以直接生产高质量的氢氧化镁和碳酸镁等产品。该例中将卤水中大部分硫酸钙除去，可以实现集中处理硫酸钙以生产石膏产品，提高资源综合利用率。该卤水中由于除去了大部分的硫酸钙，卤水进入真空制盐系统中设备不易结垢，能够延缓蒸发罐刷罐周期，延长有效工作时间。

实施例二

选用13°Be’的渤海湾卤水，其中卤水成分如下：

NaCl：107.62g/l

KCl：2.76g/l

MgCl₂：17.19g/l

MgSO₄：10.40g/l

CaSO₄：5.60g/l

密度：1101g/l

工业原盐组成如下：

NaCl：96％

Ca²⁺：0.2％

SO₄ ²-：0.58％

添加工业原盐49g/l后，卤水浓度达到17°Be’，析出硫酸钙沉淀为3.66g/l，卤水组成如下：

NaCl：156.73g/l

KCl：2.80g/l

MgCl₂：17.50g/l

MgSO₄：11.50g/l

CaSO₄：1.94g/l

密度：1147g/l

该例中是将卤水中溶存的大硫酸钙除去，以用来精制卤水生产镁系列产品。该卤水进入真空制盐系统中设备不易结垢，能够延缓蒸发罐刷罐周期，延长有效工作时间。分离出的硫酸钙可以生产石膏产品。

实施例三

选用13°Be’的渤海湾卤水，其中卤水成分如下：

NaCl：107.62g/l

KCl：2.76g/l

MgCl₂：17.19g/l

MgSO₄：10.40g/l

CaSO₄：5.60g/l

密度：1101g/l

工业原盐组成如下：

NaCl：96％

Ca²⁺：0.2％

SO₄ ^2-：0.58％

添加工业原盐124g/l后，卤水浓度达到25°Be’，析出硫酸钙沉淀为3.72g/l，卤水组成如下：

NaCl：231.50g/l

KCl：2.80g/l

MgCl₂：17.70g/l

MgSO₄：10.80g/l

CaSO₄：4.23g/l

密度：1215g/l

该例可以除去卤水中溶存的大部分硫酸钙，卤水直接进入真空制盐蒸发系统，减少能量消耗；分离出的硫酸钙可以生产石膏产品。

实施例四

选用10.2°Be’的渤海湾卤水，其中卤水成分如下：

NaCl：84.56g/l

KCl：1.98g/l

MgCl₂：12.95g/l

MgSO₄：7.48g/l

CaSO₄：3.87g/l

密度：1069g/l

工业原盐组成如下：

NaCl：96％

Ca²⁺：0.2％

SO₄ ^2-：0.58％

添加工业原盐155g/l，卤水浓度达到25°Be’，析出硫酸钙沉淀为3.86g/l，卤水组成如下：

NaCl：240.06g/l

KCl：2.10g/l

MgCl₂：13.42g/l

MgSO₄：7.82g/l

CaSO₄：2.58g/l

密度：1215g/l

本发明提出卤水除去硫酸钙的方法，已通过现场较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的结构和制备方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims

1.一种卤水除去硫酸钙的方法，其特征是在5～13°Be’的卤水中添加工业原盐，使卤水浓度到17～25°Be’，使硫酸钙析出。

2.如权利要求1所述的一种卤水除去硫酸钙的方法，其特征是所添加工业原盐以纯度100％计算，添加量为：49.0g/l～124g/l。

3.如权利要求1或2所述的一种卤水除去硫酸钙的方法，其特征是所述的5～13°Be’的卤水为天然海水浓缩后的卤水，包括海水淡化后排出的浓海水。

4.如权利要求1或2所述的一种卤水除去硫酸钙的方法，其特征是所述的卤水中溶存的硫酸钙作为石膏晶种在工厂化制盐系统中循环生产真空精制盐。