[发明专利]碱渣上清液和元明粉制备二水硫酸钙、浓盐水的装置及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二水硫酸钙、浓盐水的制备装置及方法，特别是一种碱渣上清液和元明粉制备二水硫酸钙、浓盐水的装置及其生产方法。

背景技术

氨碱法纯碱生产工艺每生产1吨纯碱将产生8～10m³的主要成分为氯化钙、氯化钠并含有少量碱渣固体颗粒的蒸氨废液，其处置问题一直是世界性难题，传统的处理方法一般都是采用渣场沉淀-固体碱渣堆存-清液达标制排放。为了进一步减小排放压力，各氨碱企业几乎都配备了碱渣上清液制备氯化钙工艺，但是受氯化钙产品市场低迷等因素的影响，开工率均较低，并且上清液处理量在总体产出量所占比例极小，尤其近年来国家环保力度逐渐加大，碱渣上清液的处理及综合利用问题将严重制约氨碱企业的生存与发展。元明粉作为工业的副产物，其销路狭窄、价格低廉，附加值未被充分利用。

目前，国内外在利用工业废弃物制备二水硫酸钙方面有一定研究，例如马保国等人公开的专利《一种利用工业副产物氯化钙制备高纯二水硫酸钙晶须的方法》（CN 105671627 A）中，以工业副产浆体为原料，加入成核促进剂、晶型控制剂，与工业级硫酸钠在水热条件（30～80℃）下经搅拌、保温等步骤（反应时间为1～4h）制备出二水硫酸钙料浆，此方法需加入成核促进剂、晶型控制剂势必造成成本升高，反应过程需要加热，步骤繁琐，反应时间过长，此外，反应过程中产生的二次物洗涤水和浓盐水并未明确说明去向，处置不当会造成二次污染等。

发明内容

本发明旨在解决背景技术中存在的不足，而提供一种碱渣上清液和元明粉制备二水硫酸钙、浓盐水的装置及其生产方法。

本发明的装置采用如下技术方案：

一种碱渣上清液和元明粉制备二水硫酸钙、浓盐水的装置，包括溶解桶，反应器，悬液分离器，带滤机，浆液桶，滤液泵，洗水分离罐，滤液桶，滤液分离罐，浆液桶，上清液泵，溶解桶和上清液泵分别通过管路与反应器入口连接，反应器的出口通过管路与浆液桶连接，浆液桶的出口分别通过管路与悬液分离器和带滤机连接，悬液分离器的两个出口分别通过管路与带滤机和滤液桶连接，带滤机的出口通过管路分别与洗水分离罐和滤液分离罐连接，滤液分离罐的出口通过管路与滤液桶连接，洗水分离罐的出口通过管路分别与滤液桶和其他洗水工序连接；滤液桶的出口管路分别与化盐工序和溶解桶入口连接。

装置采用如下优选方案：

溶解桶通过硫酸钠溶液泵以及管路与反应器的入口连接，上清液泵通过管路与反应器入口连接。

浆液桶的出口通过浆液泵分别与悬液分离器入口和带滤机入口连接。

滤液分离罐通过管路与空压机连接，洗水分离罐通过管路与空压机连接；滤液分离罐通过管路与真空泵连接，洗水分离罐通过管路与真空泵连接。

生产方法采用如下技术方案：

一种碱渣上清液和元明粉制备二水硫酸钙、浓盐水的生产方法，按如下步骤进行：

a、硫酸钠溶液制备：

来自工业副产的元明粉进入溶解桶后形成硫酸钠溶液，被送入反应器中；

b、结晶反应：

硫酸钠溶液与上清液泵输送的碱渣上清液在反应器内通过持续搅拌实现混合，并发生化学反应，形成二水硫酸钙结晶与氯化钠溶液的混合浆液，浆液经浆液泵、悬液分离器送往带滤机；

c、过滤洗涤 ：

真空泵通过滤液分离罐、洗水分离罐及相应管路与带滤机连通，为带滤机提供真空，在真空条件下，二水硫酸钙滤饼被皮带截留，而滤液通过皮带自身的孔隙进入滤液分离罐，实现浆液的固液分离；洗水被均匀喷洒到滤饼上皮带上，在带滤机内真空作用下，穿过滤饼层、皮带，进入洗水分离罐，实现二水硫酸钙滤饼的洗涤降氯；滤液分离罐内的滤液，以及洗水分离罐内的洗水在空压机产生的压缩空气作用下，间断性的从滤液分离罐、洗水分离罐内排出；

d、滤液、洗水的处置：

从滤液分离罐排出的滤液经滤液桶存储、滤液泵输送，占45%～55%体积比的滤液返回至溶解桶用于溶解元明粉，其余滤液作为产品去纯碱生产系统的化盐工序；从洗水分离罐排出的洗水去其他装置区继续作为洗水使用。

生产方法采用如下优选方案：

步骤a中所用的元明粉是无水芒硝或无水硫酸钠溶液，形成的硫酸钠溶液中硫酸钠质量浓度为14%～17%；当由步骤d中的滤液返回溶解桶形成循环时，则硫酸钠溶液由滤液溶解元明粉而成。