[发明专利]一种粗盐水除镁方法及装置

说明书

本发明公开了一种粗盐水除镁方法及装置，包括化助沉剂装置，依次通过管线连接的化盐桶、粗盐水流槽、前曲径槽、调和液集中槽、后曲径槽、并联流槽、一次澄清桶；前曲径槽设有灰乳管线接口；化助沉剂装置包括依次连接的助沉剂罐、助沉剂泵和助沉剂高位槽，助沉剂高位槽出液管线分为两路，一路连接至调和液集中槽，另一路再分为两路，分别连接到并联流槽的助沉剂溶液加入口，本发明的除镁方法，粗盐水与石灰乳的反应时间控制在30‑50S，化助沉剂采用精盐水，温度控制40—45℃，回流比30%—40%，在调和液进入澄清桶之前再加入一次助沉剂。使用本发明可达到改善粗盐水除镁效果，减轻设备内部结疤，稳定生产工况，降低消耗，提高产品质量的目的。

技术领域

本发明涉及一种粗盐水除镁方法及装置。

背景技术

在氨碱法制碱工艺中，盐水精制工序的任务是为后续生产配置合格精盐水，先将原盐溶解制成高浓度盐水，即粗盐水，化盐的杂水包括淡水、海水、卤水、盐泥洗水等，为降低带入系统的钙镁离子杂质，近几年又开发应用了纳滤精制卤水技术，采用纳滤精制卤水化盐可大幅降低后续精制卤水的费用；粗盐水加石灰乳将其中的镁除去，得到一次盐水；再利用氨和二氧化碳将一次盐水中的钙除去，得到二次盐水，即精盐水。盐水精制的主要目的有三个，一是提高纯碱产品的质量，纯碱产品中的水不溶物碳酸镁和碳酸钙等，主要来源于盐水中的镁、钙盐类，盐水精制可以除去镁、钙杂质，有利于纯碱产品质量的提高，增强产品的竞争力；二是减少后续生产过程中设备和管线内部结疤，盐水中的镁、钙盐类，在后续生产过程中与CO₂和NH₃反应生成Mg（OH）₂、CaCO₃沉淀和Mg CO₃·Mg（OH）₂·3H₂O、NaCl·MgCO₃·Na₂CO₃等复盐结晶，在设备和管线内部结疤，引起堵塞，使设备能力下降，运行周期大为缩短；三是减少生产过程中氨、氯化钠和二氧化碳的损失，盐水中的镁、钙杂质带到后续工序除去，将会造成氨、氯化钠和二氧化碳损失，降低了原料的利用率。

盐水精制一般有四种方法，即石灰-纯碱法、石灰-碳酸铵法、碳酸氨法和石灰-芒硝法。山东海化纯碱厂老线采用石灰-碳酸铵法盐水精制工艺，即利用石灰乳、氨及二氧化碳除去粗盐水中的镁和钙盐，粗盐水除镁和除钙是分两步进行的。首先向粗盐水加灰（灰指石灰乳）除镁，其化学反应为：

Mg2+ + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + Ca2+

除镁后的清液，即一次盐水进入除钙塔，与碳酸化尾气进行反应，除镁反应生成的Ca²⁺和粗盐水中固有的Ca²⁺一并生成碳酸钙沉淀而除去，除钙的化学反应为：

NH₃ + H₂O + CO₂ → (NH₄)₂CO₃

Ca²⁺ + (NH₄)₂CO₃ →CaCO₃ + 2NH₄⁺

粗盐水加灰除镁后的得到一次盐水，工艺要求在质量上应符合两个要求，一是一次盐水必须将镁离子沉淀完全，二是一次盐水的浊度必须控制在150ppm以下，否则，一次盐水中残留的镁离子和所带的氢氧化镁沉淀，在精盐水中都将成为镁离子，进入后续生产体系下，对生产造成很大困难。