厢式压滤机在盐硝行业卤水净化中过滤钙、镁泥的应用

卜正国

(江苏孝天环保科技有限公司，江苏 淮安 223001)

1 前言

在硝盐或盐硝联产中，从矿区采回的原料卤水中都含杂质钙、镁离子，它们会在加热时形成结垢影响传热。为使生产长周期运行，避免结垢产生，需要对采回的卤水进行净化去除、钙镁离子。从矿区采回的卤水存储在卤水池，经加热提温到60 ℃～70 ℃，由化工泵输送进入卤水净化反应罐。反应罐内加入两碱，30%的液体NaOH和Na2CO3溶液进行反应，去除钙、镁离子。反应后的钙、镁悬浮液中加入絮凝剂，经连续式道尔澄清器过滤，钙、镁泥沉淀物由底部排入泥浆沉淀槽，泥浆经化工泵送至过滤器进行固液分离，过滤出的含盐卤的水回用，钙镁泥饼堆积，有的生产厂对钙、镁泥滤饼稀释成稀浆液回注矿井，有的堆积作为工业废渣用于填埋筑路。

在生产实践中，通过对卤水净化工序钙镁泥的过滤研究，发现存在盐卤中钙镁比例差别对过滤效果的影响，并完全影响过滤设备的选型。

2 盐硝卤水的差异

在江苏省淮安市出现了两种矿层的卤水，见表1。从表1中可以看出盐硝卤水中含有钙、镁离子均高，淮安区、淮阴区盐硝卤水中含钙更高，钙、镁比例也高，是洪泽区的钙、镁比例4.8倍～6倍。

而盐硝行业生产系统要求的进蒸发系统的净化后的卤水钙、镁成分一般为： Ca2+≤20 mg/kg，Mg2+≤10 mg/kg。

表1 盐硝卤水组分Tab.1 Brine components of salt and nitrate

此两种卤水的净化过程中，产生大量的钙、镁泥渣，因出现不同的钙、镁比例性质，出现了不同的净化效果，并出现了设计院选配过滤设备不适用的问题。

3 真空转鼓过滤机的应用

针对盐硝行业，常规的过滤设备选用真空转鼓过滤机，因为一般钙、镁摩尔比例在12以上，含钙离子较高，粘性小，容易过滤，而且钙、镁泥用真空转鼓过滤机过滤后的滤饼效果非常理想，含水分很小，在5%以下。一般钙、镁泥中，镁离子以氢氧化镁存在，其本身为胶状粘泥，当钙、镁比例小时，系统中钙、镁泥粘性较大，在真空转鼓滤布表面形成不透气层，很难用真空转鼓设备吸附去除，且泥饼中含水较高，达到40%以上。两种钙、镁泥过滤效果比较如表2、表3。

表2 钙、镁摩尔比例2.5以下的钙镁泥成分Tab.2 Composition of calcium magnesium mud with molar ratio of Ca and Mg is less than 2.5 %

表3 钙、镁摩尔比例12以上的钙镁泥成分Tab.3 Composition of calcium magnesium mud with molar ratio of Ca and Mg is more than 12 %

4 厢式压滤机的应用

钙、镁摩尔比例在12～15的钙、镁泥浆液，用真空转鼓过滤机进行固液分离可以满足过滤需要，但钙、镁比例较小的钙、镁泥浆液用真空转鼓过滤机完全不适用。需要研究寻找一种可代替的设备和工艺来过滤此浆液。在实践试验中用厢式压滤机过滤效果良好。

厢式压滤机工作原理是由滤板排列组成滤室(滤板两侧凹进，每两块滤板组合成一厢形滤室)。

滤板的表面有麻点和凸台，用以支撑滤布。滤板的中心和边角上有通孔，组装后构成完整的通道，能通入悬浮液、洗涤水和引出滤液。滤板两侧各有把手支托在横梁上，由压紧装置压紧滤板。滤板之间的滤布起密封作用。在输料泵的压力作用下， 将需要过滤的物料液体送进各滤室，通过过滤介质，将固体和液体分离。在滤布上形成钙、镁泥滤渣，直至充满滤室形成钙镁滤饼。滤液穿过滤布并沿滤板沟槽流至下方出液孔通道，集中排出。过滤完毕，可通入清洗涤水洗涤滤渣。洗涤后，有时还通入压缩空气，除去剩余的洗涤液。过滤结束后打开压滤机卸除钙、镁泥滤饼(滤饼储存在于相邻两个滤板间)，清洗滤布，重新压紧板滤可以开始下一工作循环。

厢式压滤机对任意钙、镁比例的钙、镁泥浆液都能过滤，滤饼成型容易，便于卸除滤饼，解决滤饼含水高无法运输问题。并形成环保固废钙、镁泥资源化利用，彻底解决固废处理的费用和显著降低运行成本，适用于各种比例的钙镁泥脱除，应用广泛。

表4为不同钙、镁比例压滤机过滤的钙、镁泥成分。

表4 不同钙、镁比例压滤机过滤的钙、镁泥成分Tab.4 Composition of calcium magnesium mud filtered by different calcium and magnesium proportion pressure filter %

5 结论

经过上述分析和生产实践相结合的方法，验证了盐硝行业两碱法除钙、镁的卤水净化中不同比例钙、镁泥的过滤设备和钙、镁泥的成分分析比较。盐硝卤水中钙、镁比例越大，钙、镁过滤净化效果越好，形成碳酸钙的成分较多，钙、镁泥结晶比较粗糙、颗粒大、粘性小，呈现白色，而且易于使用真空转鼓过滤机过滤分离下来，钙、镁泥的水分比较低，小于5% 。而盐硝卤水中钙、镁比例越小，钙、镁过滤净化效果越差，形成氢氧化镁的成分较多，结晶比较细小、粘性大，呈现黄色，真空转鼓过滤机无法达到过滤效果，难以将固液分离下来。需要选用厢式压滤机来过滤，厢式压滤机适用于各种比例的钙、镁泥过滤，效果良好,滤饼含水因过滤压力而变化，也可在板框内部增加干燥措施，可使钙、镁泥滤饼含水达到20%以下。