卤水净化工艺中助沉剂的选用及工艺优化

2020-06-26李小景高卫星王平和

盐科学与化工 2020年5期

李小景，高卫星，杜潇，王平和

(内蒙古兰太实业股份有限公司，内蒙古阿拉善 750333)

1 前言

卤水净化工艺是真空制盐工艺过程中的关键工序之一，内蒙古兰太实业股份有限公司(以下简称“公司”)卤水净化工艺中，在混卤中加入助沉剂是提高卤水透光率的主要措施，公司使用丙烯酰胺做助沉剂原料。但丙烯酰胺聚合、再溶解所需时间长，不能满足正常生产需求；同时使用丙烯酰胺做助沉剂，卤水透光率偏低，无法达到工艺要求，影响产品质量。为了提高卤水透光率，保证卤水质量，公司对助沉剂原料及工艺进行了优化选型，经过反复试验，最终确定了用1 800万分子量的阴离子聚丙稀铣胺做助沉剂。

聚丙烯酰胺(PAM)，英文名称为Poly(acrylamide)，CAS号为9003-05-8，分子式为(C3H5NO)n，聚丙烯酰胺是一种线状的有机高分子聚合物，同时也是一种高分子水处理絮凝剂产品，专门可以吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快了沉淀的速度。特点：絮凝性。PAM能使悬浮物质通过电中和，起到絮凝作用，粘合性。可以通过物理的化学作用等起到粘合作用，增稠性。在中性和酸性条件下都有增稠作用，如果pH值在10以上PAM容易水解。主要用途：聚丙烯酰胺是重要的水溶性聚合物，并兼具絮凝性、增稠性、耐剪切性、降阻性、分散性等宝贵性能。这些性能随着衍生物离子的不同而各有侧重。因而在采油、选矿、洗煤、冶金、化工、造纸、纺织、制糖、医药、环保、建材、农业生产等部门都有广泛使用。

2 生产现状

2.1 卤水净化的基本情况

卤水净化的方法为两碱加氯化钡法。卤水净化反应的基本原理：

2.2 助沉剂的选择使用

目前使用丙烯酰胺做助沉剂原料，丙烯酰胺聚合、再溶解时间长，影响生产，公司精卤质量控制标准卤水透光率≥90%，目前工艺生产卤水透光率波动大，经常出现不合格(见表1)，影响卤水质量。

表1 精卤透光率统计表Tab.1 Statistics of light transmittance of refined brine %

2.3 助沉剂使用方法

配制时需设专岗配制人员(3人)，拉运司机1人，由于反应釜和搅拌桶距离较远，装卸工必须将助沉剂拉运至配制桶处，使用吊装设备吊至搅拌桶，稀释后加入混卤中使用，拉运、吊装过程人员工作量大，劳动强度高。

2.4 助沉剂加入工艺图，见图1。

图1 助沉剂加入工艺流程图Fig.1 Process flow chart of adding original Acrylcarrier

3 优化改造措施

(1)助沉剂类型对卤水中的杂质及药品反应后的沉淀物沉降效果影响很大，多数情况下往往是决定因素。一般情况下，非离子型的聚丙烯酰胺(PAM)类助沉剂适用的pH值范围为1～6；阴离子PAM适用的pH值范围为6～10；阳离子型PAM适用的pH值范围为0～10，助沉剂类型的选择除了考虑沉降效果因素外，还要考虑沉降物的过滤性能，只有满足这两方面的要求，方能满足生产需求。经试验公司最终选用分子量为1 800万的阴离子聚丙烯酰胺做助沉剂。

(2)撤去原助沉剂岗位，拆除原容积为4 m3的溶解桶，拆除原吊装高度为15 m的吊装设备一台。

(3)在原配药岗位安装型号为Φ2 600 mm×3 200 mm的溶解罐一个，安装XLDY7型行星摆线针轮减速机一台及搅拌器一套。安装型号为YHB90-20的卧式离心泵一台。

(4)经实验，最终确定将助沉剂加入管分别安装在化盐桶至道尔溢流管上、道尔中心桶处及道尔折流槽上，以便生产不同盐种时选择不同位置加入。

(5)为保证成品卤水中NaCl含量≥300 g/L,助沉剂配制时必须使用NaCl含量大于300 g/L的精卤配制，配制方法为：0.8 kg～1 kg阴离子聚丙烯酰胺配制16 m3精卤。并使用XLDY-7型搅拌器搅拌45 min～55 min，生产工业盐助沉剂加入位置为折流槽，加入量为3 m3/h～4 m3/h，生产精湿盐时助沉剂分流至化盐桶至道尔溢流管中部，1#、2#道尔中心桶，加入量为4 m3/h～6 m3/h，配制时需先加入卤水，然后开启搅拌搅拌2 min～3 min后，方可将聚丙烯酰胺分多次加入。优化后精卤透光率见表2。