CN106587112B - 一种卤水综合利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卤水综合利用方法，包括以下步骤：(1)利用超滤膜预处理地下卤水。(2)采用纳滤膜处理得到含盐量≤8wt％、二价离子含量较低的精卤水和二价离子含量较高的浓卤水；(3)采用均相膜电渗析器对精卤水进行浓缩，得到含盐量≥16wt％的精浓卤水，同时得到含盐量≤1wt％的淡水；(4)所得淡水经超纯水系统加工成软化水，反渗透产生的浓水返回步骤(3)重复进行浓缩；(5)所得浓卤水进行摊晒提浓，获得硫酸钠和氯化钠，同时产生镁离子含量较高的苦卤；(6)将苦卤进行氨法反应和二次精制，得到精制盐水和氢氧化镁。本发明将卤水综合利用与纯碱生产相结合，实现卤水纯碱联产、苦卤零排放，整个生产过程无排放。

Description

一种卤水综合利用方法
技术领域
本发明涉及盐化工技术领域，具体涉及一种卤水综合利用技术。
背景技术
我国沿海地区蕴藏大量的地下卤水，卤水浓度约为7-9波美度，若能将地下卤水浓缩，提高含盐量，将其作为制碱原料代替部分纯碱生产用原盐，则将减少原盐采购量，降低纯碱生产成本。
传统的卤水处理方式为摊晒制取原盐，卤水利用率较低。
地下卤水中的钙、镁等离子的含量远远高于海水，如不经提纯直接用于纯碱生产会产生大量沉淀，导致生产管道和塔器结疤严重，减少设备使用寿命，影响生产的稳定性和纯碱产品的质量。
应用传统的石灰纯碱法和石灰碳酸铵法处理卤水中的钙镁离子，精制过程会消耗大量石灰乳、纯碱和碳酸铵，且生成大量的钙镁沉淀，精制成本较高。
膜法除去水中杂质和离子以及电渗析法进行物料脱盐和咸水淡化的应用都较为广泛，但将两者结合起来处理地下卤水却鲜见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种将卤水综合利用与纯碱生产相结合的卤水综合利用方法，不仅卤水利用率高，可实现卤水纯碱联产、苦卤零排放。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种卤水综合利用方法，包括以下步骤：
(1)利用超滤膜预处理地下卤水，除去其中的悬浮物、细菌、蛋白质、胶体、藻类等杂质。
(2)采用纳滤膜处理步骤(1)得到的卤水，经处理后得到含盐量≤8wt％、钙、镁、硫酸根等二价离子含量较低的精卤水和钙、镁、硫酸根等二价离子含量较高的浓卤水；精卤水的得率≥50％；
(3)采用均相膜电渗析器对步骤(2)中的精卤水进行浓缩，得到含盐量≥16wt％的精浓卤水，并同时得到含盐量≤1wt％的淡水；淡水得率≥50％；
(4)步骤(3)所得淡水经低压反渗透、一级反渗透、EDI超纯水系统加工成满足锅炉使用的软化水，反渗透产生的浓水返回步骤(3)重复进行浓缩；
(5)对步骤(2)所得浓卤水进行摊晒提浓，获得硫酸钠和氯化钠，同时产生镁离子含量较高的苦卤；
(6)将步骤(5)得到的苦卤进行氨法反应和二次精制，得到精制盐水和氢氧化镁。
作为一种优选的技术方案，纳滤膜处理之前在卤水中加入浓度为5～15ppm的阻垢剂。
作为一种改进的技术方案，所述阻垢剂由聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)按摩尔比3:4:3配制而成。
作为一种改进的技术方案，步骤(3)所得精浓卤水并入纯碱系统用于化盐。
作为一种改进的技术方案，步骤(5)摊晒制取的硫酸钠及氯化钠可并入纯碱生产系统或作为产品。
作为一种改进的技术方案，步骤(6)所得精制盐水可用于纯碱生产，所得氢氧化镁作为产品。
作为一种优选的技术方案，步骤(3)电渗析器采用的隔板是节能型的隔板,比传统隔板的厚度要薄,在0.5mm。优选天维公司研发的专用脱盐浓缩膜。
超滤膜可除去水中的悬浮物、细菌、蛋白质、胶体、藻类等物质，纳滤膜可除去水中的钙、镁、硫酸根等离子。将双膜结合起来处理地下卤水，即可除去卤水中的杂质，得到钙、镁、硫酸根等二价离子浓度较高的精卤水和浓度较低的浓卤水。
经超滤膜和纳滤膜处理之后的地下卤水、精卤水和浓卤水的二价离子含量如下表所示；
表1.卤水、精卤水和浓卤水的二价离子含量
电渗析浓缩与淡化的工作原理为：利用离子在电场作用下定向迁移的特性和离子交换膜的选择透过性，形成淡化室和浓缩室。精卤水进入电渗析器，在通电的情况下，淡水隔室中的Na+向阴极方向迁移，Cl－向阳极方向迁移，Na+与Cl－就分别透过阳膜与阴膜迁移到相邻的隔室中去，淡水隔室中的NaCl溶液浓度便逐渐降低，相邻隔室，即浓水隔室中的NaCl溶液浓度相应逐渐升高，从电渗析中就能源源不断地流出浓缩液(精浓卤水)与淡化液(淡水)。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明人根据地下卤水的特点及生产工艺需求，通过长时间的方案调研和现场试验，将膜法处理地下卤水工艺与电渗析提化技术进行了优化组合，所得精浓卤水可用于制备纯碱，淡水可用于制备锅炉用软化水，浓卤水可经摊晒后得到硫酸钠和氯化钠，苦卤经处理也可用于纯碱生产。
本发明将卤水综合利用与纯碱生产相结合，卤水利用率高，将卤水中的水资源充分利用，直接减少纯碱生产过程中的水耗及原盐成本，与传统原盐摊晒对比，实现卤水纯碱联产、苦卤零排放，实现卤水资源吃干榨尽，整个生产过程无排放，环保节能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
图1是本发明工艺流程图，首先利用超滤膜预处理地下卤水，除去其中的悬浮物、细菌、蛋白质、胶体、藻类等杂质；再经纳滤膜处理得到含盐量≤8wt％、钙、镁、硫酸根等二价离子含量较低的精卤水和钙、镁、硫酸根等二价离子含量较高的浓卤水；将精卤水采用均相膜电渗析器进行浓缩，得到含盐量≥16wt％的精浓卤水，并同时得到含盐量≤1wt％的淡水；所得淡水经低压反渗透、一级反渗透、EDI超纯水系统加工成满足锅炉使用的软化水，反渗透产生的浓水返回电渗析器重复进行浓缩；将浓卤水进行摊晒提浓，获得硫酸钠和氯化钠，同时产生镁离子含量较高的苦卤；将苦卤进行氨法反应和二次精制，得到精制盐水和氢氧化镁。
实施例1
(1)利用超滤膜预处理地下卤水，除去其中的悬浮物、细菌、蛋白质、胶体、藻类等杂质。
(2)在步骤(1)得到的卤水中加入阻垢剂，加入后浓度为8ppm，所述阻垢剂由聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)按摩尔比3:4:3配制而成，采用纳滤膜处理，经处理后得到含盐量7.5wt％、钙、镁、硫酸根等二价离子含量较低的精卤水，和钙、镁、硫酸根等二价离子含量较高的浓卤水；精卤水和浓卤水的得率分别为50％。
(3)采用均相膜电渗析器对步骤(2)中的精卤水进行浓缩，得到含盐量为16.5wt％的精浓卤水，并同时得到含盐量为1wt％的淡水；精浓卤水和淡水得率分别为50％；所得精浓卤水并入纯碱系统用于化盐。
(4)步骤(3)所得淡水经低压反渗透、一级反渗透、EDI超纯水系统加工成满足锅炉使用的软化水，反渗透产生的浓水返回均相膜电渗析器重复进行浓缩。
(5)对步骤(2)所得浓卤水进行摊晒提浓，获得硫酸钠和氯化钠，同时产生镁离子含量较高的苦卤；摊晒制取的硫酸钠及氯化钠可并入纯碱生产系统或作为产品对外销售。
(6)将步骤(5)得到的苦卤进行氨法反应和二次精制，得到精制盐水和氢氧化镁；所得精制盐水可用于纯碱生产，所得氢氧化镁作为产品对外销售。
实施例2
(1)利用超滤膜预处理地下卤水，除去其中的悬浮物、细菌、蛋白质、胶体、藻类等杂质。
(2)在步骤(1)得到的卤水中加入浓度为10ppm的阻垢剂，所述阻垢剂由聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)按摩尔比3:4:3配制而成，采用纳滤膜处理，经处理后得到含盐量8wt％、钙、镁、硫酸根等二价离子含量较低的精卤水和钙、镁、硫酸根等二价离子含量较高的浓卤水；精卤水的得率54.5％。
(3)采用均相膜电渗析器对步骤(2)中的精卤水进行浓缩，得到含盐量16.5wt％的精浓卤水，并同时得到含盐量0.88wt％的淡水；淡水得率55％；所得精浓卤水并入纯碱系统用于化盐。
(4)步骤(3)所得淡水经低压反渗透、一级反渗透、EDI超纯水系统加工成满足锅炉使用的软化水，反渗透产生的浓水返回均相膜电渗析器重复进行浓缩；
(5)对步骤(2)所得浓卤水进行摊晒提浓，获得硫酸钠和氯化钠，同时产生镁离子含量较高的苦卤；摊晒制取的硫酸钠及氯化钠可并入纯碱生产系统或作为产品对外销售。
(6)将步骤(5)得到的苦卤进行氨法反应和二次精制，得到精制盐水和氢氧化镁；所得精制盐水可用于纯碱生产，所得氢氧化镁作为产品对外销售。
实施例3
(1)利用超滤膜预处理地下卤水，除去其中的悬浮物、细菌、蛋白质、胶体、藻类等杂质。
(2)在步骤(1)得到的卤水中加入浓度为12.5ppm的阻垢剂，所述阻垢剂由聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)和氨基三亚甲基膦酸(ATMP)按摩尔比3:4:3配制而成，采用纳滤膜处理，经处理后得到含盐量9.0wt％、钙、镁、硫酸根等二价离子含量较低的精卤水和钙、镁、硫酸根等二价离子含量较高的浓卤水；精卤水的得率55％。
(3)采用均相膜电渗析器对步骤(2)中的精卤水进行浓缩，得到含盐量16.8wt％的精浓卤水，并同时得到含盐量0.90wt％的淡水；淡水得率≥55.5％；所得精浓卤水并入纯碱系统用于化盐。
(4)步骤(3)所得淡水经低压反渗透、一级反渗透、EDI超纯水系统加工成满足锅炉使用的软化水，反渗透产生的浓水返回均相膜电渗析器重复进行浓缩；
(5)对步骤(2)所得浓卤水进行摊晒提浓，获得硫酸钠和氯化钠，同时产生镁离子含量较高的苦卤；摊晒制取的硫酸钠及氯化钠可并入纯碱生产系统或作为产品对外销售。
(6)将步骤(5)得到的苦卤进行氨法反应和二次精制，得到精制盐水和氢氧化镁；所得精制盐水可用于纯碱生产，所得氢氧化镁作为产品对外销售。

Claims (2)

1.一种卤水综合利用方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)利用超滤膜预处理地下卤水，除去其中的悬浮物、细菌、蛋白质、胶体、藻类杂质；
(2)采用纳滤膜处理步骤(1)得到的卤水，经处理后得到含盐量≤8wt％、二价离子含量较低的精卤水和二价离子含量较高的浓卤水；纳滤膜处理之前在卤水中加入浓度为5～15ppm的阻垢剂；
(3)采用均相膜电渗析器对步骤(2)中的精卤水进行浓缩，得到含盐量≥16wt％的精浓卤水，并同时得到含盐量≤1wt％的淡水；所得精浓卤水并入纯碱系统用于化盐；
(4)步骤(3)所得淡水经低压反渗透、一级反渗透、EDI超纯水系统加工成软化水，反渗透产生的浓水返回步骤(3)重复进行浓缩；
(5)对步骤(2)所得浓卤水进行摊晒提浓，获得硫酸钠和氯化钠，同时产生镁离子含量较高的苦卤；摊晒制取的硫酸钠及氯化钠并入纯碱生产系统或作为产品；
(6)将步骤(5)得到的苦卤进行氨法反应和二次精制，得到精制盐水和氢氧化镁；所得精制盐水用于纯碱生产，所得氢氧化镁作为产品。
2.如权利要求1所述的一种卤水综合利用方法，其特征在于：所述阻垢剂由聚环氧琥珀酸、聚天冬氨酸和氨基三亚甲基膦酸按摩尔比3:4:3配制而成。
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