CN102190319A - 盐(卤)水精制新工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种盐(卤)水精制的新工艺，属纯碱工业领域。本发明解决了目前我国纯碱工业氨碱生产法中的盐(卤)水精制工艺中同时去除SO4 2-、Ca2+、Mg2+等杂质的难题。本发明是利用氨碱生产工艺产生的CaCl2废液及中和水为原料来精制盐(卤)水生产优质纯碱产品。本发明的新工艺投资少，运行成本低且容易实现工业化。
Description
技术领域
本发明属纯碱工业领域，是一种盐(卤)水精制的新工艺。
背景技术
纯碱产品中的水不溶物MgCO3和CaCO3，以及可溶性硫酸盐等杂质，主要来源于纯碱生产原料盐(卤)水中的镁、钙盐类和硫酸钠。盐(卤)水精制除去镁、钙盐类和硫酸盐，有利于产品纯碱的品质。产品质量关乎到企业的生存，要把资源优势结合质量优势，企业才更好的立足于市场。盐(卤)水中的镁，钙盐类，在吸氨过程中与CO2和NH3反应生成镁，钙盐的沉淀，在塔壁和管壁上结疤，引起堵塞，使设备生产能力下降，运行周期大为缩短。由于硫酸根的存在，使得蒸馏环节硫酸根与钙结合形成不溶性硫酸钙导致设备结疤，而且很难清理。
现在氨碱厂普遍采用石灰—纯碱法、石灰—碳酸铵法，其精制原理：都是用Ca(OH)2石灰乳沉淀镁，其化学反应为：
(1)Mg2++Ca(OH)2＝Mg(OH)2↓+Ca2+
(2)Na2SO4+Ca(OH)2＝CaSO4↓+2NaOH
其中反应(2)是一个微量反应，所以以上两种方法基本不除硫酸根。
石灰—纯碱法用Na2CO3沉淀钙，反应如下：
Ca2++Na2CO3＝CaCO3↓+2Na+
而除钙用的纯碱消耗大，不经济。虽然大部分氨碱厂都采用此法，然而他们也正在寻求新的技术改进。
石灰—碳酸铵法是用氨及二氧化碳沉淀钙，是将除镁后的清夜在除钙塔中通入碳酸化尾气，其反应为：
2NH3+H2O+CO2＝(NH4)2CO3
Ca2++(NH4)2CO3＝CaCO3↓+2NH4 +
NH4 +在盐水中以固定铵形式存在，国内老氨碱厂采用此法，最大问题是除钙塔的运行问题多，其固定氨对生产基本上没有什么影响。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的氨碱生产盐(卤)水精制过程中没有同时除硫酸根；石灰—纯碱法中纯碱消耗大，不经济；石灰—碳酸铵法中除钙塔的运行问题较多等问题我们提供一种能同时去除SO4 2-、Ca2+、Mg2+等杂质，盐(卤)水精制原料为氨碱生产工艺产生的CaCl2废液及中和水，处理成本低的一种盐(卤)水精制新工艺。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是废液-石灰-中和水法。
本发明工艺流程图(1)中详细说明了工艺过程，其具体技术方案如下：
废液是母液蒸氨后的废液，成分是CaCl2和NaCl，用此液的目的是用其中的Ca2+除去硫酸根，而含有的NaCl不参加反应，可用于制碱，卤水加入CaCl2后，形成如下反应：
Ca2++SO4 2-＝CaSO4↓
加入石灰的作用用于除镁：
Mg2++2OH-＝Mg(OH)2↓
除镁后再加中和水，其主要成分是(NH4)2CO3，用于除钙，形成如下反应：
Ca2++(NH4)2CO3＝CaCO3↓+2NH4 +
从而将盐(卤)水中的钙、镁、硫酸根同时除去，使盐(卤)水达到生产优质纯碱的标准。
本发明的优点：中和水法和碳酸铵法虽然二者除钙需要的有效成分都是碳酸根，而碳酸铵法中的二氧化碳需要在盐(卤)水中反应后才可以形成碳酸根，生产中控制比较难，而中和水提供的就是可以直接反应的碳酸根，换句话有效成分含量不同，工艺上碳酸铵法用除钙塔而中和水法不用除钙塔，投资省，而且生产过程简单，生产管理设备管理更容易。
石灰—纯碱法与废液-石灰-中和水法在除去卤水中的镁上相同，区别是除钙所用CO3 2-来源不同，纯碱法需要的CO3 2-来源于Na2CO3，中和水法需要的CO3 2-来源于(NH4)2CO3，且废液-石灰-中和水法能同时除去SO4 2-根，而其它两种方法则只能除去微量的SO4 2-根，纯碱的消耗取决于如下的反应：
Na2CO3+Ca2+＝CaCO3↓+2Na+
而中和水的消耗实际上是石灰，其原理如下：
Ca2++(NH4)2CO3＝CaCO3↓+2NH4 +
生成的固定氨在下一步的母液蒸馏工序中与石灰反应，回收其中的氨，氨再回到系统中制碱，循环使用。
NH4 ++Ca(OH)2＝Ca2++NH3+↑2H2O
显而易见中和水法消耗的实质是石灰，纯碱要比石灰价值高的多，另外，从设备投资生产运行管理，生产控制等，两者基本相当。最重要的区别是经济，废液-石灰-中和水法和石灰-纯碱法相比，前者成本低的多。
因此采用本发明更科学更合理。
附图说明
图1是盐(卤)水精制工艺流程示意图。
Claims (4)
1.本发明是一种盐(卤)水精制的新工艺。在氨碱生产法中的盐(卤)水精制工艺中同时去除SO4 2-、Ca2+、Mg2+等杂质，来实现生产优质纯碱产品。
2.如权利要求1所述的一种盐(卤)水精制的新工艺，其特征在于：利用去除SO4 2-、Ca2+、Mg2+等杂质为原料来精制盐(卤)水，达到同时去除SO4 2-、Ca2+、Mg2+等杂质的目的。
3.如权利要求1所述的一种盐(卤)水精制的新工艺，其特征在于：向盐(卤)水中同时加入饱和了NaCl的CaCl2废液及石灰，经反应、澄清之后得一次盐(卤)水，一次盐(卤)水再加入中和水反应、澄清之后得二次盐(卤)水即精制盐(卤)水。
4.如权利要求1所述的一种盐(卤)水精制的新工艺，其特征在于：采用石灰和CaCl2来除Mg2+、SO4 2-，以中和水中的(NH4)2CO3来除钙，其工艺参数为：
(1)除硫酸根、镁：
反应温度25-40℃
反应时间0.1-1小时
澄清温度25-40℃
PH值为10.5-11.5。
(2)除钙：
反应温度25-40℃
反应时间0.1-1小时
澄清温度25-40℃
PH值为7～8左右。
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