[发明专利]一种苦卤水资源化利用集成工艺及设备

说明书

技术领域

本发明提出了一种对原盐生产过程中的副产物苦卤水进行资源化利用的集成工艺，属 于化工结晶分离技术领域。

背景技术

山东省是我国主要盐产区之一，是全国原盐、盐化工的重要生产基地。据统计，2014 年山东省原盐产量1812.52万t，占全国原盐产量的28.17％。山东省盐产地主要分布在潍坊 地区的寒亭区、寿光县和昌邑县的北部滨海地区，这些地区原盐生产主要是利用莱州湾沿岸 的地下卤水资源，由于该地下卤水矿化度普遍在100-170g/L，9-16°Be'范围内，因此用此卤 水制盐较普通海水制盐具有得天独厚的优势，其万吨盐基建投资成本和生产成本仅是海盐生 产的40％和30％。

莱州湾地区的原盐生产工艺普遍采用以下方法：从地下抽取的卤水首先利用空气吹出 法提溴，提溴母液送至盐场蒸发晒盐，产出原盐并副产大约28°Be'的浓缩卤水，其中含有 大量的钾、镁、硼、锂、铀等极具经济价值的化学成分。经过实地调查，该地区除少数大型 制盐企业开展了对制盐苦卤提钾、提镁的资源化利用之外，其余大多数企业都将其直接排放， 资源利用率不足30％。其原因是如果仅进行提钾、提镁等综合利用，目前的生产工艺相对复 杂，改造费用较大，中小型企业较难承受，并且提钾、提镁的产品主要是经济价值相对较低 的氯化钾、氯化镁(卤片)、硫酸镁等，投资回收周期长，技术推广困难。此外，未经妥善 处置的苦卤水排海后不可避免地会对海洋生态环境产生影响，特别是莱州湾海域属于封闭型 海域，苦卤中的高浓度物质很难被海水快速稀释、分散，极易破坏海洋生物生存环境。

发明内容

本发明针对目前苦卤水处置过程中出现的上述问题，提出了一种苦卤水资源化利用集 成工艺，包含提钾工艺段、提镁工艺段和雾化结晶制粗盐工艺段，联产得到硝酸钾、氢氧化 镁和粗盐产品，具体是：1)将苦卤水经Na⁺型沸石吸附，得到K⁺型沸石和提钾母液，使用 洗脱液对K⁺型沸石进行洗脱，转化为NH₄⁺型沸石，同时结晶得到硝酸钾产品；2)在提钾 母液中加入氨沉淀剂，沉淀反应充分后经固液分离，得到提镁母液，烘干固体得到氢氧化镁 产品；3)提镁母液经吹脱工艺后，分离出氨气和老卤溶液；氨气回收形成回收氨水溶液， 部分老卤溶液结晶得到粗盐产品；4)将步骤3)中部分老卤溶液用于NH₄⁺型沸石再生，转 换成Na⁺型沸石，同时得到富氨老卤。

进一步的，所述步骤2)中氨沉淀剂有三部分来源：外部添加的补充氨、步骤3)中形成的 回收氨水溶液、步骤4)中形成的富氨老卤。

进一步的，所述补充氨为含氨25-28％的水溶液。

进一步的，所述补充氨用量为氨沉淀剂含氨摩尔总量的40-50％，回收氨水溶液和富氨老卤 的用量为氨沉淀剂含氨摩尔总量的50-60％。

进一步的，所述步骤1)中洗脱液为质量浓度为10-30％的硝酸铵。

进一步的，所述沸石为斜发沸石，所述斜发沸石中SiO₂质量含量≧60％，斜发沸石的粒径为 8-10mm。

进一步的，还包括热量交换工艺过程，具体是将结晶工艺和烘干工艺排出的热空气用于预热 步骤3)的老卤溶液，或用于沉淀反应加温；将各工艺段产生的冷凝卤水对结晶设备的进风 进行预热。

一种苦卤水资源化利用集成设备，苦卤池连接离子交换柱的入口，离子交换柱的出口 分别连接硝酸钾结晶器、富氨老卤槽和提钾母液池；所述提钾母液池连接沉淀槽的顶端入口， 沉淀槽的下端侧面入口分别连接补充氨槽、回收氨槽及富氨老卤槽，下端侧面出口连接提镁 母液池，底端出口连接氢氧化镁结晶器；所述提镁母液池连接吹脱塔的入口，所述吹脱塔的 上端出口连接吸收塔的入口，吹脱塔的下端出口连接粗盐结晶器，所述吸收塔的出口连接回 收氨槽。

进一步的，所述硝酸钾结晶器、氢氧化镁结晶器以及粗盐结晶器分别连接电热风机。

进一步的，所述离子交换柱串联级数≧三级，离子交换柱的直径≧400mm，离子交换柱中斜 发沸石的填充高度≧2m。