[发明专利]石灰—二氧化碳法芒硝型卤水净化工艺

说明书

技术领域

本发明属于卤水净化领域，特别涉及石灰—二氧化碳法去除芒硝型卤水中Ca²⁺和Mg²⁺的方法。

背景技术

采用芒硝型卤水进行盐硝联产生产企业所采用的芒硝型卤水中，除H₂O之外，主要含有NaCl（含量范围在250 ~310 g/l之间），其次含有Na₂SO₄（含量范围在1 ~50 g/l之间）微量化合物为CaSO₄（含量范围均在0~6g/l之间）和MgSO₄（含量范围在0~2g/l之间）。芒硝型卤水中的Ca²⁺在蒸发过程中会生成CaSO₄影响产品质量，而Mg²⁺在蒸发过程中会提高溶液的沸点，不仅大幅度地降低了传热效率，还导致加热管清洗频繁，影响系统的有效生产时间，同时影响产品质量。

节能减排已上升至许多国家可持续发展的一项基本国策，在今后一段时间内，节能减排要求会越来越高。通过卤水净化工艺，降低精制卤水中的Ca²⁺ 、Mg²⁺的浓度，可有效地解决这一问题，保证产品质量，提高系统传热性能，延长有效生产时间。

传统的芒硝型卤水采用“烧碱—纯碱”法或“石灰—纯碱”法净化工艺。由于烧碱和纯碱价格不断大幅度攀升，从而大幅度提高了芒硝型卤水净化成本。因此，如何有效地降低生产成本是企业当前面临的第一生存要务。

发明内容

本发明旨在提供一种石灰—二氧化碳法芒硝型卤水净化工艺，有效去除芒硝型卤水中的Ca²⁺ 、Mg²⁺。

本发明的技术方案：

石灰—二氧化碳法芒硝型卤水净化工艺，其特征在于采用以下工艺步骤：

（A）石灰乳的配制：采用生石灰和芒硝型卤水进行化学反应制得石灰乳，所得溶液中的Ca(OH)₂含量为10%～15%，悬浮液中的固态Ca(OH)₂≤18%； 

（B）一级絮凝剂溶液的配制：溶液中加入非离子化基团物絮凝剂，每立方芒硝型卤水加入2～3g絮凝剂，溶液中絮凝剂的质量分数为0.08%～0.1%；

（C）一级反应：一级反应桶内的芒硝型卤水在20～100r/min搅拌转速下加入石灰乳，加入量通过pH值进行控制，pH制的范围在12.3～12.8；继续搅拌，反应5小时之后加入一级絮凝剂溶液；停止搅拌澄清2小时以上，一级反应的上清液转入二级反应，一级反应泥浆泵入泥浆处理系统； 

（D）二氧化碳的准备：采用热电站或锅炉房所产生的烟道气，CO₂含量在10%~12%之间，烟道气通过洗涤塔洗涤降温后，压缩；

（E）碳酸钠悬浮液的配制：采用工业碳酸钠和芒硝型卤水混合得到碳酸钠悬浮液，所得溶液中的Na₂CO₃含量为10%～15%；

（F）二级絮凝剂溶液的配制：溶液中加入阴离子基团物絮凝剂，每立方芒硝型卤水加入2～3g絮凝剂，溶液中絮凝剂的质量分数为0.08%～0.1%；

（G）二级反应：二级反应桶内的芒硝型卤水在20～100r/min搅拌转速下通入二氧化碳，加入量通过pH值进行控制，pH制的范围在10.5~11之间；继续搅拌2小时之后加入二级絮凝剂溶液；停止搅拌澄清2小时以上，二级反应的上清液便为精制卤水，二级反应泥浆泵入泥浆处理系统。

上述过程所述的溶液为芒硝型卤水，所述的的固体硫酸钠为工业级元明粉（无水硫酸钠），所述的固体碳酸钠为工业级纯碱，生石灰含量为CaO≥60%。

所述絮凝剂是基团化合物，包括以下两种：

（1）非离子化基团物：如聚丙烯酰铵、聚氧化乙烯、聚乙烯醇等

（2）阴离子基团物：如聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵等。

本发明的原理：

（1）利用Ca(OH)₂与MgSO₄发生化学反应，生成Mg(OH)₂絮状沉淀。

（2）利用Ca(OH)₂与Na₂SO₄发生化学反应，生成NaOH。

（3）利用CO₂与NaOH发生化学反应，生成Na₂CO₃。