浅析氯化钙生产中废物的循环利用

李忠生

(唐山三友志达钙业有限公司，河北唐山 063305)

浅析氯化钙生产中废物的循环利用

李忠生

(唐山三友志达钙业有限公司，河北唐山 063305)

唐山三友志达钙业公司利用纯碱工业中排放的蒸氨废液为原料生产氯化钙，在产品生产过程中产生高温盐浆、钙粉、废热等废物，介绍如何实现废物的循环利用，既保证了产品质量又减少了废物的排放，对具有环保性质的氯化钙生产企业具有指导意义。

氯化钙；高温盐浆；钙粉；循环利用；热量回收

唐山三友集团志达钙业公司目前的生产能力为年产15万t氯化钙，以纯碱工业中排放的蒸氨废液为原料，是具有环保性质的生产企业，由于生产过程中产生的高温盐浆、氯化钙粉尘(钙粉)、高温气体回收困难，长期以来没有得到有效科学的解决，就目前我公司的处理方式给大家提供一些思路，希望能给大家一些借鉴，让生产氯化钙企业达到合格排放，促进环保事业的发展。

1 高温盐浆的回收

我公司生产过程中形成的盐浆主要有两部分：30%氯化钙溶液产生的大量低温盐浆；45%钙液产生的少量高温盐浆。

1.1 高温盐浆的产生

我公司使用的原料液是唐山三友集团纯碱分公司重碱车间排放的蒸氨废液，主要成分是CaCl2(钙盐)、NaCl(钠盐)，经过澄清过滤后作为我公司的生产原料清液，清液进入澄清桶去除部分杂质后溢流进入清液桶，清液经蒸发系统蒸发浓缩，由于氯化钙的溶解度远远大于氯化钠，因此在蒸发浓缩过程中，当溶液浓度达28.5%以上时，氯化钠达到饱和，开始有结晶析出，当溶液浓度达40%以上时，氯化钠大量析出。当溶液浓度达到34～36°Be′时氯化钙溶液浓度在30%以上，随着氯化钙浓度的增加，氯化钠的结晶颗粒逐渐增大，析出大量的低温盐浆，直接影响加热器的换热效果，则通过出料泵送入除盐工序，产生的低温盐浆经离心机去除，分离出的盐溶解后送往唐山三友纯碱分公司的盐水车间使用，离心机未能分离的细小钠盐颗粒以及清液中含有少量没析出的钠盐，随着氯化钙溶液进入滤液桶，存液再经过蒸发系统提浓。

当氯化钙温度达170～173 ℃时(43°Be′)，通过压差作用送入闪蒸罐进行闪发，最终蒸发出液浓度达到45%，原氯化钙溶液中未析出的以及细小的钠盐颗粒基本完全析出，形成颗粒较小的少量高温盐浆，与45%氯化钙溶液进入澄清桶，通过重力沉降作用分离高温盐浆与45%氯化钙溶液。

1.2 高温盐浆回收

通过上述高温盐浆的产生过程，我们可以看出低温盐浆与高温盐浆的产生是两个不同阶段，因此都用离心机回收不能达到理想的效果，因为高温盐浆钙液浓度较高，如果外排将造成生产成本的大幅增加，且产生一定的环境污染。我公司采用将高温盐浆返回清液桶，再次返回蒸发系统蒸发浓缩，细小的高温盐浆颗粒随着结晶盐的不断析出逐渐增大，当溶液浓度达到30%以上时，与低温盐浆经过出料泵送入除盐工序，通过离心机将高温盐浆回收，溶解后送往唐山三友纯碱分公司的盐水车间使用，起到了较好的高温盐浆回收效果。

2 钙粉的回收

钙粉是氯化钙生产过程中副产品，我公司生产的二水片产品中钙粉占5%左右，其氯化钙主含量在74%左右，其性能与氯化钙产品性能相同。由于是颗粒细小的粉末状与二水片钙产品在形状上的差别，在使用范围上存在一定的局限性，产品销售量较小，长时间生产则产生库存积压成本，这就决定了钙粉的生产量要减小，回收钙粉的工作势在必行，解决企业的困难。

2.1 钙粉的产生

45%以上的钙液由净化岗位钙液泵送入四效蒸发系统，通过压差作用进行自然循环，另一部分合格钙液(60%左右)通过四效出料泵送至升膜蒸发器继续蒸发，再经成品加热贮槽制得70%的浓钙液。通过转鼓制片机冷却结晶，制得的片状氯化钙由湿钙皮带机送至流化床经热风干燥，再经冷却流化床冷却后主含量达到二水片钙氯化钙。在产品经过流化床时，由鼓风系统经空气加热至140～180 ℃，再进入流化床对潮湿的二水片钙产品进行干燥。流化床中钙片烘干后产生的粉状氯化钙由系统引风机引出，大部分经旋风分离器产出。

2.2 钙粉的回收

在旋风分离器的器壁喷淋将钙粉溶解回收，剩余粉尘引至湿式除尘器，经除尘液吸收后气体排空，除尘液和分离器的喷淋液经干燥清液泵送至清液桶循环使用，将产生的副产品钙粉回收。

3 废气的回收

高温气体的除尘是在高温条件下直接进行气固分离，实现气体净化的一项技术，它可以最大程度地利用气体的物理显热、化学潜热和动力能以及最有效地利用气体中的有用资源。

3.1 高温气体的产生

环境空气由空气过滤器进入空气加热器，再经过空气消音器后，由送风机送入空气预热器，与流化床出来的循环冷却水间接换热升温后进入直燃式燃烧室，与来自调压站岗位的天然气混合燃烧。燃烧后的空气温度达到500～530 ℃进入流化床。在引风机的作用下将含尘高温气体引入真空系统，经湿式除尘器喷淋，由循环除尘泵循环除尘。除尘后的气体经立式除雾器后由引风机排入大气。净化岗位20%清液液由清液泵送至粒钙岗位，直接进入湿式除尘器进气管通过各喷头进行喷淋，在湿式除尘器进气管中与旋风分离器出气充分接触，吸收其中的钙粉、二氧化碳并换热后，由除尘清液泵送至净化岗位清液桶。

3.2 高温废气的回收

高温废气的排放是氯化钙生产企业的一种污染物，不仅是生产企业的浪费，而且给环境造成一定的污染。我公司的无水粒钙生产线，生产94%的无水粒钙产品时，使用天然气为燃烧介质，造粒机的进气温度500～530 ℃，出气温度200～230 ℃。根据我公司的实际情况，排放的高温废气通过湿式除尘器，与蒸氨废液直接换热，降低排气温度100 ℃左右，再经过立式除雾器将排气温度控制在80 ℃以下排放。

天然气的主要成分CH4，充分燃烧后产生大量的CO2，是环境中湿室气体的主要成分。我公司通过与蒸氨废液中的灰乳反应生成CaCO3、Ca(HCO3)2，有效的解决了温室气体的排放，主要反应方程式如下：

天然气的燃烧：CH4+2O2→CO2+2H2O

CO2与灰乳反应：CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O

CO2过量：CO2+CaCO3+H2O→Ca(HCO3)2

由于高温废气中混有大量的CaCl2粉尘，高温废气经过旋分分离器一次除尘，将分离器中回收的CaCl2粉尘经螺旋输送机反送至钙液溶解罐，在搅拌的作用下提高45%钙液浓度，用于生产无水粒的原料液；经过一次除尘后的高温粉尘废气，再经过湿式除尘器与蒸氨废液的直接换热，将高温废气中的粉尘吸收到蒸氨废液中，可以提高浓度2%左右，排放的高温废气粉尘含量控制在20 mg/L以下，既达到了环保废气的排放要求，又可以将废气中的杂质循环利用，实现了废物创效的循环经济。

[1] 北京师范大学，华中师范大学，南京师范大学.无机化学[M].北京：高等教育出版社，2003

[2] 王绍良.化工设备基础[M].北京：化学工业出版社，2004

[3] 郑化桂.高等无机化学[M].合肥：中国科学技术大学出版社，2006

TQ132.32

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1005-8370(2017)01-30-02

2016-01-01

李忠生，毕业于河北科技大学化学工程与工艺专业，唐山三友集团志达钙业有限公司安全生产科科长，熟悉氯化钙生产流程。