[发明专利]镁碱联合生产工艺

说明书

本发明属于一种化学工艺方法，特别涉及到镁碱联合生产纯碱联产氯化钙及碱式碳酸镁的工艺。

目前，国内外纯碱生产基本上仍是沿用氨碱工艺或联碱工艺。氨碱工艺，为了氨的循环使用，设置了蒸铵工艺装置，蒸铵后产生大量废液，厂家多排入海中，造成海洋环境污染。有的厂虽从中回收了部分氯化钙，但因吨碱产生废液之量过多，浓缩时耗能过大，因此难能全部利用。而联碱工艺虽然没有蒸铵废液产生，但所产氯化铵产量仅能达到农肥之级别，北方土地早田较多不愿施用，因此市场不算广阔，常呈滞销之势，再者，无论传统的制碱工艺，还是镁盐工艺，都各系单一产品，市场覆盖面小，生产成本也较之为高。

本发明的目的是保留纯碱与镁盐工艺上的成熟之处，进而又把两者嫁接，以使生产费用大大降低和获得高额效益，为开发镁钡矿产资源白云石、重晶石等寻求新的工艺，为小碳铵化肥厂的生存与市场寻求出路。

本发明的技术方案是这样实现的：镁碱联合生产工艺，其特征在于它包括盐水制备系统、纯碱制造系统、蒸馏系统、氯化钙制备系统、镁盐制备系统、碳铵系统和灰窑系统：

a.盐水制备系统：原盐除去镁、钙离子，制成精制盐水，送“纯碱制造系统”;

b.纯碱制造系统：精制盐水加入碳铵，反应毕过滤，滤饼煅烧制纯碱，锅气送“镁盐制备系统”，过滤之碱母液送“蒸镏系统”;

c.蒸馏系统：由“纯碱制造系统”来之碱母液，与由“灰窑系统”来之白云灰乳反应，制得浓铵水供“碳铵系统”，反应之乳液送“氯化钙制备系统”;

d.氯化钙制备系统：由“蒸馏系统”反应放出之乳液，压滤，滤饼送“镁盐制备系统”，滤液经浓缩、过滤回收再生盐，送“盐水制备系统”，过滤后之液体再送熬钙装置制二水氧化钙、无水氯化钙之成品;

e.镁盐制备系统：由“氯化钙制备系统”来之富镁滤饼加水调成乳液，送入镁盐碳化塔，通入由“纯碱制造系统”来的锅气，反应后压滤、滤液热解后过滤，滤饼通热风干燥、焙烧制轻质氧化镁，热滤液送“灰窑系统”;

f.碳铵系统：将由“蒸馏系统”来之浓铵水、“灰窑系统”来之灰窑窑气送入碳铵碳化塔，塔底生成碳铵结晶，分离晶液，结晶碳铵送“纯碱制造系统”，碳铵母液送“蒸馏系统”;

g.灰窑系统：将白云石和煤送入灰窑烧成白云灰，白云灰在消化槽用由“镁盐制备系统”来之热水消化为白云灰乳，白云灰乳送“蒸馏系统”，窑顶引出窑气，经水洗涤除去尘杂、压缩、冷却后送“碳铵系统”。

本发明具有如下优点：

1、改进了氨碱法的蒸铵操作，利用蒸铵装置将纯碱与镁盐工艺嫁接起来，采用白云灰乳[Ca（OH）₂·Ng（OH）₂]与母液反应，减少废液的产生，降低污染。蒸铵中氨得到回收外，尚可得到含富镁[Ng（OH）₂]滤饼，作为制镁盐的廉价原料。同时还可从滤液中回收再制盐和获得氯化钙产品，回收盐返回制碱系统中降低盐耗。

2、改进了白云石碳化法制镁盐的工艺。传统法是采用白云灰乳[Ng（OH）₂·Ca（OH）₂]。本发明采用白云灰蒸铵后所得富镁滤饼[Ng（OH）₂]，所以从装置的投料上讲，本发明采用高浓镁料，因此产量高，设备利用率大，生产费用低。而传统的白云灰蒸铵，反应后生成大量的CaCO₃给过滤操作造成困难。而使白云灰蒸铵，滤饼则因大部分Ca（OH）₂已成CaCl₂随滤液而去，所以碳化后，大量镁成份成为重镁[Ng（HCO₃）₂]进入溶液，而滤渣则相对地要少的多，因之，工艺得到改进，操作得到改善。再者CaCl₂产品销售价格要远较CaCO₃价格为高，其用途也广。

3、传统氨碱法复分解制碱是气-液-固多相反应，而本发明的工艺，复分解是采用固-液反应，制碱基理上更加符合费道契耶夫相图理论上的最佳作业区。本发明较传统工艺流程简单、装置简单，基建投资小。

下面结合附图对本发明做进一步详述。

附图为本发明生产工艺流程图。

参照附图，本发明包括盐水制备系统、纯碱制造系统、蒸馏系统、氯化钙制备系统、镁盐制备系统、碳铵系统和灰窑系统。