重灰系统起碱球原因分析及对策

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(连云港碱业有限公司，江苏连云港 222042)

连云港碱业公司生产能力为120万t/年，其中重灰生产能力为100万t/年，生产工艺采用固相水合法，配套设备分别为两台20 kt/a的自身返碱式重灰炉及三套20 kt/a的流化床。重灰系统起碱球一直困扰着重灰系统的生产，影响着系统长周期稳定运行，本文主要通过对该方面的探讨、分析、总结，提出解决问题的措施，为行业类似的情况提供借鉴。

1 重灰系统起碱球的现象

成品重灰：重灰产品质量粒径指标为0.18～1.18 mm之间，且重量占比必须保证≥75%。若重灰系统起碱球，易造成成品重灰中含有粒径≥2 mm的颗粒碱，而当粒径≥2 mm的颗粒碱占比较大时，会影响产品质量，无法满足客户需要。

一水碱结晶：结晶明显变粗大，且一水碱结晶中夹带较多的大颗粒，用2 mm筛子筛分，剩余物会大于10%。

我公司使用的粉碎机为链条式破碎机，只能对较大颗粒有破碎作用，这些碱球在重灰碱筛和重灰斗提机之间进行循环，造成碱筛和斗提机电流升高，严重影响重灰筛分及破碎系统正常运行，甚至造成重灰系统被迫减量。

对重灰流化床系统来说，除了上述几种情况外，还会因为一水碱结晶粗大，造成加热段风阻增加，吹不走大颗粒和一水碱碱球，易造成流化床混合段和加热段床压升高，床温降低，出现不合格碱，甚至会造成重灰流化床局部死床。

2 重灰起碱球原因分析

查询纯碱工艺和相关资料，结合我公司实际生产情况，重灰系统起碱球(或是一水碱结晶差，产品粒度分布不均)的主要原因：

1)系统增白剂氯化镁加量较多，易造成产品质量波动。

2)轻灰出碱温度低，轻灰中还有湿重碱(出碱温度低于140 ℃大于20 min以上)。

3)重碱出坏碱或结晶细，造成轻灰粉末多，在水合机中不易形成一水碱结晶。表现为：取出液沉降时间大于230 s，通过重碱离心机时会造成离心机油泵、主机电流增大、离心机轴振动增大等一系列症状，造成离心机整体运行不稳。

4)重灰洗水含碱液浓度高，易造成一水碱混合不均匀，影响一水碱结晶(出现大颗粒)。

5)重碱滤过洗水脏，含有杂质。

6)精盐水中Ca2+或Mg2+超标(Ca2+大于0.020 tt或Mg2+大于0.015 tt),或精盐水浊度超过60 ppm。

从重灰起碱球，返回去查精盐水钙、镁离子指标，往往查不到结果。因为从苛化盐水精制、澄清，在制品存量、碳化反应、重碱煅烧、轻灰水合、一水碱煅烧等至出现碱球，时间差约在10～12 h，再加上原盐质量波动较大，粗盐水指标分析频次低，仅仅控制苛化盐水中的过剩灰和过剩碱 ，容易造成控制上的真空，给生产带来较大的隐患。

3 调整生产避免重灰系统起碱球

1)生产调度首先要保证产品质量，安排质检中心检验重灰粒度状况，不合格立即安排进筒仓，同时严控轻灰炉出碱温度≥170 ℃。

2)安排煅烧车间严密监控重灰系统碱筛、粉碎机电流及一水碱结晶情况，同时安排煅烧车间查看重灰洗水是否含有杂质，若有杂物，查找原因，并消除。若没有好转，则重灰系统减量运行，并对重灰洗水用脱盐水进行置换。

3)若由于碱质(重碱结晶差)造成，立即要求重碱提高碳化塔五圈温度，增大结晶，降低取出液沉降时间。

4)安排车间送精盐水、废淡液样至化验室，分析精盐水浊度及含钙、镁情况，并要求化验室留样，同时加大对盐水车间粗盐水和精盐水的分析频次(4 h一次增加为2 h一次)。

5)若由于蒸馏塔热顶(或者废液通过闪发器进入真空淡液蒸馏系统)造成母液进入淡液系统，则立马安排重碱放空废淡液，并将淡液串入母液系统、调整闪发器真空度及降低蒸馏塔塔压等措施，待淡液指标合格后，再收回废淡液，系统恢复正常。

6)若精盐水中钙、镁离子指标超标(或浊度大)，则令盐水车间精制岗位及时调整苛化液的配比及用量(适度增大助剂用量、调整放泥量、缩小苛化盐水与澄清桶盐水温差)，并密切关注澄清桶清液层(4 m处)钙镁指标。若是精盐水钙、镁离子指标超标(浊度超标)，对重灰系统及整个生产系统来说将是致命的，影响范围较大，持续时间较长，对生产影响最大。

7)若一水碱结晶不能好转，流化床死床，重灰碱筛电流已达到高限，安排煅烧车间从碱筛溜管放碱(用于化碱)，维持生产。同时注意轻灰皮带电流及轻灰皮带本身(轻灰皮带秤≤100 t/h,防止撒碱)，同时安排煅烧车间取轻灰样品、碱球样品、一水碱结晶样品留样，送至质检中心分析样品中钙、镁等含量。期间调度要安排煅烧车间加大清理和放碱球的力度，维护生产，否则系统减量运行。

4 降低精盐水钙镁含量

1)提升粗盐水储槽容量(由160 m3增加到260 m3)。我公司为间断供盐(1 h一次)，化盐桶盐层低时所制得的粗盐水含Ca2+、Mg2+低，盐层高粗盐水含Ca2+、Mg2+高，改造前，在粗盐水贮槽中停留时间短(20 min)，混合不充分，粗盐水中Ca2+、Mg2+波动大，不利于精制工序的岗位操作。储槽容量增加后，Ca2+、Mg2浓度波动大大减小。

2)增加自动化控制系统，包括增加粗盐水、灰乳、碱液、苛化液管线流量计和自动控制阀各四套，使得苛化盐水指标精准可控。

3)增大澄清桶生产能力(对导液管上溢流孔进行加密和扩孔处理)。改造前，导液管溢流孔过小或因部分堵塞会因出液不畅，罐面清液层增高，造成中心筒内苛化盐水液位上涨，苛化盐水偶尔会溅入清液集液槽内，污染精盐水。苛化盐水中大量沉淀和杂物进入随清液进入精盐水储槽，造成精盐水间断性污染，改造后澄清桶生产能力提高20%，在同样生产量情况下，澄清桶罐面清液下降30 cm,中心筒液位也下降30 cm，精盐水污染情况完全杜绝。

4)稳定粗盐水温度和化盐桶盐层，防止因粗盐水浓度差而在澄清桶内产生对流，从而影响浊度。

5)加大分析频次，将精盐水指标由4 h一次提升到2 h一次，苛化盐水过剩灰、过剩碱指标由2 h一次提升到1 h一次。

当然也通过平稳供盐合理掺兑。通过一年多的实践，精盐水指标较规程指标提升了一个台阶，重灰起碱球状况基本杜绝。