CN102583448A

CN102583448A - CaSO4类卤水净化处理方法

Info

Publication number: CN102583448A
Application number: CN2012100186088A
Authority: CN
Inventors: 洪波; 唐中滨
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明涉及一种制盐行业中对卤水的处理方法，特别是一种用于CaSO₄类卤水中去除Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄ ^2-杂质的CaSO₄类卤水净化处理方法，处理步骤如下：将天然BaCO₃矿产品用搅拌磨进行粉碎，使其粒度为800--3200目、纯度为62％的BaCO₃矿粉备用；从地下抽取CaSO₄卤水并置于反应桶中，维持该卤水返回地面的温度，并检测卤水中杂质Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄ ^2-的浓度；根据检测的卤水中SO₄ ^2-的浓度，等当量的加入前述BaCO₃矿粉，充分搅拌反应2-2.5小时；再检测前述反应后卤水中残存的SO₄ ^2-、Ca²⁺、Mg^2-浓度，根据检测结果，按Ca²⁺浓变等当量的加入Na₂CO₃，按Mg^2-浓度等当量加入NaOH，反应10-30分钟；反应完成后将其沉淀物BaSO₄、CaCO₃、Mg(OH)₂ _，注入深井，澄清液用于制盐卤水。

Description

CaSO4类卤水净化处理方法

技术领域

本发明涉及一种制盐行业中对卤水的处理方法，特别是一种用于CaSO₄类卤水中去除Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄ ^2-杂质的CaSO₄类卤水净化处理方法。

背景技术

CaSO₄（俗称石膏）类卤水在制盐过程中，传统的方法是不去除卤水中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄ ^2-杂质，让其以CaSO₄和Mg SO₄形式在盐里析出，由于CaSO₄在析出过程中极易附着在换热设备表面形成垢层，影响传热速率，降低生产能力，严重时还会造成设备管路堵塞，进而发生爆管事故；由于有大量的CaSO₄析出，盐质普遍较低，特别是对于离子膜烧碱用盐，由于杂质含量远高于电解卤水质量要求，需进行精制处理。

烧碱行业普遍采用在卤水中加入BaCl₂*2H₂O、 Na₂CO₃和Na OH对卤水中Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄ ^2-等杂质进行化学反应、沉降后分离除去。

Ba²⁺+ SO₄ ^2-=BaSO₄ ; Ca²⁺+ CO₃ ^2-=Ca CO₃

Mg²⁺ +2OH^- = Mg(OH)₂

但现有BaCl₂-Na₂CO₃-NaOH法卤水除去Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄ ^2-杂质的方法，成本都较高，只在离子膜烧碱行业使用，在制盐行业没有使用。且处理后的废渣只能堆放或填埋，造成一定的环境污染。国内制盐行业由于无法承受其费用而放弃卤水净化，盐产品质量和生产强度不高。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的不足，提供一种CaSO₄类卤水净化处理方法，能够提高制盐行业的生产能力和盐产品质量，降低生产综合成本，降低环境污染。

本发明为克服现有技术的不足，采用了如下技术方案：一种CaSO₄类卤水净化处理方法，其特征是处理步骤如下：1)、将天然BaCO₃矿产品用搅拌磨进行粉碎，使其粒度为800--3200目、纯度为62％的BaCO₃矿粉备用；2)、从地下抽取CaSO₄卤水并置于反应桶中，维持该卤水返回地面的温度，并检测卤水中杂质Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄ ^2-的浓度；3)、根据前述检测的卤水中SO₄ ^2-的浓度，在卤水中等当量的加入前述BaCO₃矿粉，充分搅拌反应2-2.5小时；4)、再检测前述步骤3)反应后卤水中残存的SO₄ ^2-、Ca²⁺ 、Mg^2-浓度，根据检测结果，按Ca²⁺浓变等当量的加入Na₂CO₃，按Mg^2-浓度等当量加入NaOH，反应10-30分钟；5)、反应完成后将其沉淀物BaSO₄、CaCO₃、Mg(OH)_2，注入深井，澄清液用于制盐卤水。

按本发明提供的CaSO₄类卤水净化处理方法，利用重庆市城口县丰富的天然BaCO₃矿（俗名毒重石），其储量约4000-5000万吨，纯度58%-68%（重量百分比），资源丰富，辅与添加Na₂CO₃和NaOH对CaSO₄型卤水中残存的Ca²⁺、Mg²⁺进行精制。随着BaCO₃矿粉粒度的不同反应效率也不同，平均粒度在800目时反应效率约可达20%，平均粒度在2000左右时反应效率在45-50%左右，平均粒度在3200目时反应效率可达80%以上。由于采卤工艺一般采用双井对流，返回地面的温度一般在25--60℃之间，温度越高反应速度越快，低于20℃时，由于反应速率太低，基本上失去工业生产的价值，温度达到55--60℃时，反应速度约为25℃时的两倍，节约反应时间约1.5小时。由于天然BaCO₃矿相对低廉的价格，使得制盐综合成本下降，该方法在制盐行业有广阔的使用前景。通过本发明可使精制卤水中Ca²⁺+ Mg²⁺含量<20-50PPM，SO₄ ^2-含量<0.3-0.5g/L；

现以川渝两地典型的卤水杂质成分，比较本发明与传统的BaCl₂-Na₂CO₃-NaOH法的成本：

价格：BaCl₂*2H₂O 2800元 /吨 Na₂CO₃ 1800元/吨

NaOH 2200元/吨工业BaCO₃ 2800元/吨

天然BaCO₃ 850元/吨(效率80%)

卤水杂质: SO₄ ^2- 3.2g/L, Ca²⁺ 1.2g/L, Mg²⁺ 0.1g/L

1、BaCl₂-Na₂CO₃-NaOH法成本：

吨盐消耗：BaCl₂*2H₂O 28.5kg, Na₂CO₃ 1kg, NaOH 1kg

成本： 28.5×2.8+1×1.8+1×2.2=83.8元

2、天然BaCO₃矿（纯度62%，效率80%）、Na₂CO₃和NaOH法成本：

吨盐消耗：天然BaCO₃ 矿46.5kg, Na₂CO₃ 2.5kg, NaOH 1kg

成本： 46.5×0.85+2.5×1.8+1×2.2=46.23元

卤水成本(折吨盐)与BaCl₂-Na₂CO₃-NaOH法比较降低成本37元/吨盐。

沉降物注入深井，实现污染物零排放，避免了将沉淀物堆放带来的环境污染。

本发明提高了制盐行业的生产能力和盐产品质量，降低了生产综合成本，降低了环境污染。

具体实施方式

下面参照实施例说明本发明的实施方案。

实施例1

取CaSO₄类卤水500ml，注入反应桶中，卤水温度35℃，并保持恒温，卤水成分SO₄ ^2- :3.0g/L, Ca²⁺ :1.1g/L, Mg²⁺ :0.1g/L，NaCl:295g/L，按SO₄ ^2-浓度加入等当量被搅拌磨粉碎的平均粒度为3200目的天然BaCO₃矿粉6.2g，利用率按80%，纯度62%（重量百分比）,搅拌反应2小时后取样分析，SO₄ ^2- :0.25g/L, Ca²⁺ :0.05g/L, Mg²⁺ :0.1g/L，按Ca²⁺浓度等当量加入Na₂CO₃0.07g,按Mg²⁺浓度加入NaOH0.17g,反应10分钟后取样分析，SO₄ ^2- :0.25g/L, Ca²⁺ :0.01g/L, Mg²⁺ :0.012g/L，将其沉淀物BaSO₄、CaCO₃、Mg(OH)_2，注入深井，澄清液用于制盐卤水。

500ml卤水含盐147.5g,以上处理折吨盐成本39.11元。

实施例2

取卤水1200m³，注入1300 m³反应桶中，反应桶用双级推料搅拌器搅拌，卤水温度45℃，并在整个反应过程中基本保持恒温，卤水成分：SO₄ ^2- :3.1g/L, Ca²⁺ :1.25g/L, Mg²⁺ :0.09g/L，NaCl:298g/L ，按SO₄ ^2-浓度加入等当量被搅拌磨粉碎的平均粒度为3200目的天然BaCO₃矿粉15.15吨，利用率按80%，纯度62%（重量百分比）,反应2.5小时后，取样分析，SO₄ ^2- :0.23g/L, Ca²⁺ :0.08g/L, Mg²⁺ :0.09g/L，按Ca²⁺浓度等当量加入Na₂CO₃254kg，按Mg²⁺浓度加入NaOH360kg，反应30分钟后取样分析，SO₄ ^2- :0.23g/L, Ca²⁺ :0.01g/L, Mg²⁺ :0.011g/L，将其沉淀物BaSO₄、CaCO₃、Mg(OH)_2，注入深井，澄清液用于制盐卤水。

1200m³卤水含盐357.6吨，以上处理折吨盐成本39.50元。

实施例3

取CaSO₄类卤水500ml，注入反应桶中，卤水温度45℃，并保持恒温，卤水成分SO₄ ^2- :3.0g/L, Ca²⁺ :1.1g/L, Mg²⁺ :0.1g/L，NaCl:295g/L，按SO₄ ^2-浓度加入等当量被搅拌磨粉碎的平均粒度为800目的天然BaCO₃矿粉6.2g，利用率按80%，纯度62%（重量百分比）,搅拌反应2小时后取样分析，SO₄ ^2- :0.38g/L, Ca²⁺ : 0.05g/L, Mg²⁺ :0.1g/L，反应率20.7%，按Ca²⁺浓度等当量加入Na₂CO₃0.07g,按Mg²⁺浓度加入NaOH0.17g,反应20分钟后取样分析，SO₄ ^2- :0.38g/L, Ca²⁺ :0.01g/L, Mg²⁺ :0.014g/L，将其沉淀物BaSO₄、CaCO₃、Mg(OH)_2，注入深井，澄清液用于制盐卤水。

实施例4

取CaSO₄类卤水500ml，注入反应桶中，卤水温度45℃，并保持恒温，卤水成分SO₄ ^2- :3.0g/L, Ca²⁺ :1.1g/L, Mg²⁺ :0.1g/L，NaCl:295g/L，按SO₄ ^2-浓度加入等当量被搅拌磨粉碎的平均粒度为2000目的天然BaCO₃矿粉6.2g，利用率按80%，纯度62%（重量百分比）,搅拌反应2小时后取样分析，SO₄ ^2- :0.25g/L, Ca²⁺ :0.04g/L, Mg²⁺ :0.1g/L，反应率49.3%，按Ca²⁺浓度等当量加入Na₂CO₃0.08g,按Mg²⁺浓度加入NaOH0.17g,反应10分钟后取样分析，SO₄ ^2- :0.25g/L, Ca²⁺ :0.01g/L, Mg²⁺ :0.012g/L，将其沉淀物BaSO₄、CaCO₃、Mg(OH)_2，注入深井，澄清液用于制盐卤水。

BaCO₃矿粉粒度的不同反应效率也不同，平均粒度在800目时反应效率约可达20%，平均粒度在2000左右时反应效率在45-50%左右，平均粒度在3200目时反应效率可达80%以上。由于采卤工艺一般采用双井对流，返回地面的温度一般在25--60℃之间，温度越高反应速度越快，低于20℃时，由于反应速率太低，基本上失去工业生产的价值，温度达到55--60℃时，反应速度约为25℃时的两倍，节约反应时间约1.5小时。

Claims

1. 一种CaSO₄类卤水净化处理方法，其特征是处理步骤如下：

1)、将天然BaCO₃矿产品用搅拌磨进行粉碎，使其粒度为800--3200目、纯度为62％的BaCO₃矿粉备用；

2)、从地下抽取CaSO₄卤水并置于反应桶中，维持该卤水返回地面的温度，并检测卤水中杂质Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄ ^2-的浓度；

3)、根据前述检测的卤水中SO₄ ^2-的浓度，在卤水中等当量的加入前述BaCO₃矿粉，充分搅拌反应2-2.5小时；

4)、再检测前述步骤3)反应后卤水中残存的SO₄ ^2-、Ca²⁺ 、Mg^2-浓度，根据检测结果，按Ca²⁺浓变等当量的加入Na₂CO₃，按Mg^2-浓度等当量加入NaOH，反应10-30分钟；

5)、反应完成后将其沉淀物BaSO₄、CaCO₃、Mg(OH)_2，注入深井，澄清液用于制盐卤水。