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一种黄卤制盐母液中氯化的提取工艺

阅读:729发布:2023-03-21

专利汇可以提供一种黄卤制盐母液中氯化的提取工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于黄卤制盐母液资源化利用领域技术领域,具体为一种黄卤制盐母液中氯化 钙 的提取工艺。该工艺包括步骤1)将黄卤制盐母液经提溴后用 泵 泵入除镁反应桶进行除镁;2)经预处理后的胆 水 ,即步骤1)中的清液逆流进入三效 蒸发 系统,即依次经过Ⅲ效 蒸发器 、Ⅱ效蒸发器和Ⅰ效蒸发器;Ⅰ效蒸发器料液经蒸发浓缩到CaCl2.2H2O的 质量 浓度为60-72%后进入冷却制片工序;3)Ⅰ效蒸发深度浓缩后的浓缩液进入制片机,得到固体片状的CaCl2.2H2O。该发明工艺合理,运行稳定,不易 结垢 ,运行成本大大降低,可以实现资源的综合利用,变废为宝,具有良好的经济效益和环境效益。,下面是一种黄卤制盐母液中氯化的提取工艺专利的具体信息内容。

1.一种黄卤制盐母液中氯化的提取工艺,其特征在于该工艺包括胆预处理、三效蒸发浓缩脱盐和冷却制片三个步骤,具体步骤如下:
1)、胆水预处理:将黄卤制盐母液经提溴后用泵入除镁反应桶,石灰粉经螺旋计量给料机与溴母液同步加入除镁反应桶,经搅拌反应后转至除镁中转桶进一步反应、沉降,使镁及其它性不溶物生成固体沉淀杂质,反应完全后,经泵打入压滤机压滤,清液去清液桶储存,滤渣用白水混合搅拌后由渣浆泵送至锅炉脱硫处理工段;
2)三效蒸发浓缩脱盐:经预处理后的胆水,即步骤1)中的清液逆流进入三效蒸发系统,即依次经过Ⅲ效蒸发器、Ⅱ效蒸发器和Ⅰ效蒸发器;Ⅰ效蒸发器料液经蒸发浓缩到CaCl2.2H2O的质量浓度为60-72%后进入冷却制片工序;
3)冷却制片:Ⅰ效蒸发深度浓缩后的浓缩液进入冷却制片系统的制片机,给制片机通入循环水或者工业水,将浓缩液冷却到30-50℃,液体状的CaCl2成固体片状的CaCl2.2H2O,然后包装作为产品外卖。
2.如权利要求1所述黄卤制盐母液中氯化钙的提取工艺,其特征在于:预处理后的胆水中氯化钙的质量百分含量为23-28%。
3.如权利要求1所述黄卤制盐母液中氯化钙的提取工艺,其特征在于:石灰粉经螺旋计量给料机与溴母液同步加入除镁反应桶,调节溶液pH为9~10。
4.如权利要求1所述黄卤制盐母液中氯化钙的提取工艺,其特征在于:预处理步骤控制胆水中镁离子含量在10mg/L以下。
5.如权利要求1所述黄卤制盐母液中氯化钙的提取工艺,其特征在于:预热到55~65℃后逆流进入多效蒸发系统。
6.如权利要求1所述黄卤制盐母液中氯化钙的提取工艺,其特征在于:在Ⅱ效蒸发器和Ⅰ效蒸发器之间设置了卧式离心机,经离心分离后的液体进入Ⅰ效蒸发器。
7.如权利要求1所述黄卤制盐母液中氯化钙的提取工艺,其特征在于:在Ⅰ效蒸发器中,氯化钙溶液进行深度浓缩,在Ⅱ效蒸发器和Ⅲ效蒸发器中进行蒸发结晶脱盐,Ⅰ效料液温度控制在170-180℃,Ⅱ效料液温度控制在105~115℃,Ⅲ效料液温度控制在65~75℃。
8.如权利要求1所述黄卤制盐母液中氯化钙的提取工艺,其特征在于:当溶液经Ⅱ效蒸发器和Ⅲ效蒸发器后,蒸发浓缩到氯化钙的质量浓度为42-45%。

说明书全文

一种黄卤制盐母液中氯化的提取工艺

技术领域

[0001] 本发明属于黄卤制盐母液资源化利用领域技术领域,具体为一种黄卤制盐母液中氯化钙的提取工艺。

背景技术

[0002] 食盐是人们生活中所不可缺少的物质,而食盐根据来源不同,分为海盐、井盐、矿盐、湖盐、土盐等。它们的主要成分均是氯化钠,国家规定井盐和矿盐的氯化钠含量不得低于95%。
[0003] 天然卤是我国千年盐业历史中井盐生产的主要原料之一。在国内形成了以四川自贡、内江的黑卤、四川蓬莱、乐山的黄卤为代表的天然卤水盐化工生产企业。与人工卤水相比,黄卤中氯化钠含量相对较低,大多富含钙、镁、钡、锶、、溴、碘等化工元素。随着制盐蒸发的进行,化工元素不断富聚,会影响制盐装置的能耗、运行率等,因此制盐母液浓缩到一定浓度必须排出装置,直接排放会造成资源浪费、环境污染。
[0004] 近年来,随着国家资源化利用及环保政策的不断强化,黄卤制盐母液的有效处理和综合利用已成为政府及黄卤制盐企业的特别关注点。再加上制盐行业产能大幅度提升,供求关系矛盾化,单一的制盐企业抗险能差,而黄卤中钙、钡、锶、溴、碘等化工元素又是重要的化工原料,产品价格大幅提升,效益显著。因此,综合利用天然黄卤制盐母液,不仅具有环境效益,还具有一定的经济效益和和社会效益。

发明内容

[0005] 本发明根据以上技术问题,提供一种黄卤制盐母液中氯化钙的提取工艺。该工艺主要针对黄卤制盐生产过程中产生大量的高盐母液没有稳定处理的问题,将高盐母液中主要含有CaCl2生产成CaCl2.2H2O作为产品出售。
[0006] CaCl2.2H2O产品广泛应用与化工、页岩气开采等领域。这样变废为宝,不仅具有环境效益,还具有一定的经济效益和社会效益。
[0007] 本发明的具体技术方案如下:
[0008] 一种黄卤制盐母液中氯化钙的提取工艺,包括胆水预处理+三效蒸发浓缩脱盐+冷却制片三个步骤。
[0009] 具体步骤如下:
[0010] 1)、胆水预处理:将黄卤制盐母液经提溴后用泵入除镁反应桶,石灰粉经螺旋计量给料机与溴母液同步加入除镁反应桶,调节溶液pH到9~10。经搅拌反应后转至除镁中转桶进一步反应、沉降,使镁及其它性不溶物生成固体沉淀杂质,反应完全后,经泵打入压滤机压滤,清液去清液桶储存,滤渣用白水混合搅拌后由渣浆泵送至锅炉脱硫处理工段。
[0011] 胆水预处理的目的是去除胆水中容易结垢、影响后续稳定运行、影响产品质量的镁及其他碱性不溶物,即为“除镁”。
[0012] 主要反应为:
[0013] CaO+H2O=Ca(OH)2
[0014] Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2
[0015] 3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2
[0016] Ca(OH)2+FeCl2=Fe(OH)2↓+CaCl2
[0017] 反应桶中形成的氢化镁及其它碱性不溶物固体沉淀杂质经泵泵入板框压滤机压滤,清液去清液桶储存,滤渣用白水混合搅拌后由渣浆泵送至锅炉脱硫处理工段。通过此预处理步骤可以控制胆水中镁离子含量在10mg/L以下。
[0018] 优选石灰作为除镁剂的机理主要为:石灰的加入除了能使胆水中镁离子、离子沉淀析出外,还有加速沉淀沉降的作用,还能提高胆水浓度,也有调节进罐胆水pH值的作用。
[0019] 2)三效蒸发浓缩脱盐:经预处理后的胆水(氯化钙23-28wt%)预热到55~65℃后逆流进入多效蒸发系统,即依次经过Ⅲ效蒸发器、Ⅱ效蒸发器、卧螺离心机、Ⅰ效蒸发器。Ⅱ效、Ⅲ效蒸发器使溶液结晶脱盐,Ⅰ效蒸发器使结晶脱盐后的氯化钙清液去深度浓缩。当溶液中氯化钙含量经Ⅱ效、Ⅲ效蒸发浓缩到42-45wt%左右时,溶液中氯化钠已全部结晶析出,卧螺离心机脱除的盐回制盐系统。经自然沉降、离心分离脱盐后的氯化钙清液去Ⅰ效蒸发器进行深度浓缩。Ⅰ效蒸发器深度浓缩到氯化钙浓度60~72%后进入冷却制片工序。Ⅰ效料液温度控制在170-180℃,Ⅱ效料液温度控制在105~115℃,Ⅲ效料液温度控制在65~75℃。
[0020] 作为优选,Ⅰ效蒸发器产生的蒸汽可供给Ⅱ效蒸发器,Ⅱ效蒸发器产生的蒸汽可供给Ⅲ效蒸发器,可节约能源
[0021] 作为优选,Ⅱ效蒸发器产生的盐浆返回Ⅲ效蒸发器,Ⅲ效蒸发器产生的盐浆经过离心机分离后的盐可返回制盐系统,母液返回Ⅲ效蒸发器。
[0022] 3)冷却制片:Ⅰ效蒸发器深度浓缩后的浓缩液进入冷却制片系统的制片机,原理是:给制片机通入循环水或者工业水,将Ⅰ效的浓缩液冷却到约30~50℃,液体状的CaCl2成固体片状的CaCl2.2H2O,然后包装作为产品外卖。
[0023] 本发明的积极效果体现在:
[0024] (一)、本发明采用“胆水预处理+三效蒸发浓缩脱盐+冷却制片”的技术方案。采用石灰粉去除胆水中容易结垢、影响后续稳定运行、影响产品质量的镁及其他碱性不溶物,保证后续工序的连续、长周期、稳定的运行,同时提高了二水氯化钙产品的纯度,生产的CaCl2.2H2O作为产品外卖,为企业增加经济效益。
[0025] (二)、本工艺蒸发浓缩采用“三效蒸发浓缩脱盐”的方案,充分利用氯化钠与氯化钙溶解度不同、溶解度随温度变化不同的特性脱盐,同时也综合发挥多效在各种浓度,特别是在高浓度、高沸点升的广泛适应性,工艺更加合理,且运行成本大大降低。
[0026] (三)、本工艺设计合理,运行稳定,不易结垢,运行成本大大降低,可以实现资源的综合利用,变废为宝,具有良好的经济效益和环境效益。附图说明:
[0027] 图1为本发明所述黄卤制盐母液中氯化钙的提取工艺的流程示意图。

具体实施方式

[0028] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例
[0029] 以下实施例中的%,如无特殊说明,均表示wt%。
[0030] 实施例1:
[0031] 四川xx盐化有限公司黄卤制盐生产过程中产生大量的母液,母液经提溴后产生大量的氯化钙浓缩液(简称提溴母液)。提溴母液中主要含CaCl2305g/L(23%)、NaCl55.63g/L、MgCl229.65g/L、FeCl313.23mg/L、FeCl28.55mg/L。先将提溴母液用泵泵入除镁反应桶,石灰粉从料仓经螺旋计量给料机与溴母液同步加入除镁反应桶,调节溶液pH到9.0。主要反应为:
[0032] CaO+H2O=Ca(OH)2
[0033] Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2
[0034] 3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2
[0035] Ca(OH)2+FeCl2=Fe(OH)2↓+CaCl2
[0036] 反应桶中形成的氢氧化镁及其它不溶物固体沉淀杂质经泵泵入板框压滤机压滤,清液去清液桶储存,滤渣用白水(澄清的水)混合搅拌后由渣浆泵送至锅炉脱硫处理工段。通过此工艺控制胆水中氯化钙浓度提高到337.83g/L(26%)、FeCl3和FeCl2未检出,镁离子含量控制在10mg/L以下。
[0037] 经预处理后的胆水(氯化钙26wt%)预热到58℃后逆流进入多效蒸发系统的Ⅲ效蒸发器,将其氯化钙浓度浓缩到32wt%后转入Ⅱ效蒸发器,待Ⅱ效蒸发浓缩到42wt%时(此时溶液中氯化钙已全部结晶析出)将浓缩液排入离心分离系统脱盐,脱盐后的氯化钙清液预热到165℃后进入Ⅰ效蒸发器深度浓缩,氯化钙浓缩到68wt%时排入结片机结片。控制Ⅰ效料液温度180℃,Ⅱ效料液温度106℃,Ⅲ效料液温度69℃。
[0038] 给结片机通入循环水或者工业水,将Ⅰ效的浓缩液冷却到约40℃,液体状的CaCl2成固体片状的CaCl2.2H2O,然后包装作为产品外卖。
[0039] 通过该工艺,制盐母液提溴后的胆水氯化钙浓度由23%提高到26%,可增加产量,降低消耗。进罐胆水pH值9.0,可有效降低设备腐蚀机率;胆水中镁离子可控制在10ppm以下、铁离子可达到未检出,避免了镁离子等引起的结垢堵管、产品质量不合格的现象,提高了传热效率,清洗周期达3个月以;生产的CaCl2.2H2O符合工业氯化钙标准,作为产品外卖,使其变废为宝,为企业增加经济效益。
[0040] 实施例2:
[0041] 四川xx盐化有限公司黄卤制盐生产过程中产生大量的母液,母液经提溴后产生大量的氯化钙浓缩液(简称提溴母液)。提溴母液中主要含CaCl2305g/L(23%)、NaCl55.63g/L、MgCl229.65g/L、FeCl313.23mg/L、FeCl28.55mg/L。先将提溴母液用泵泵入除镁反应桶,石灰粉从料仓经螺旋计量给料机与溴母液同步加入除镁反应桶,调节溶液pH到9.5。主要反应为:
[0042] CaO+H2O=Ca(OH)2
[0043] Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2
[0044] 3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2
[0045] Ca(OH)2+FeCl2=Fe(OH)2↓+CaCl2
[0046] 反应桶中形成的氢氧化镁及其它不溶物固体沉淀杂质经泵泵入板框压滤机压滤,清液去清液桶储存,滤渣用白水混合搅拌后由渣浆泵送至锅炉脱硫处理工段。通过此工艺控制胆水中氯化钙浓度提高到345.05g/L(26.5%)、FeCl3和FeCl2未检出,镁离子含量控制在5mg/L以下。
[0047] 经预处理后的胆水(氯化钙26.5wt%)预热到62℃后逆流进入多效蒸发系统的Ⅲ效蒸发器,将其氯化钙浓度浓缩到32%转入Ⅱ效蒸发器,待Ⅱ效蒸发浓缩到42%时(此时溶液中氯化钙已全部结晶析出)将浓缩液排入离心分离系统脱盐,脱盐后的氯化钙清液预热到170℃后进入Ⅰ效蒸发器深度浓缩,氯化钙浓缩到68%时排入结片机结片。Ⅰ效料液温度180℃,Ⅱ效料液温度106℃,Ⅲ效料液温度69℃。
[0048] 给结片机通入循环水或者工业水,将Ⅰ效的浓缩液冷却到约30~50℃,液体状的CaCl2成固体片状的CaCl2.2H2O,然后包装作为产品外卖。
[0049] 通过该工艺,制盐母液提溴后的胆水氯化钙浓度由23%提高到26.5%,可增加产量,降低消耗。进罐胆水pH值9.5,可有效降低设备腐蚀机率;胆水中镁离子可控制在5ppm以下,铁离子可达到未检出,避免了镁离子等引起的结垢堵管、产品质量不合格的现象,提高了传热效率,清洗周期达5个月以上。生产的CaCl2.2H2O符合工业氯化钙产品标准,作为产品外卖,使其变废为宝,为企业增加经济效益。
[0050] 对比例1:
[0051] 四川xx盐化有限公司黄卤制盐生产过程中产生大量的母液,母液经提溴后产生大量的氯化钙浓缩液(简称提溴母液)。提溴母液中主要含CaCl2305g/L(23%)、NaCl55.63g/L、MgCl229.65g/L、FeCl313.23mg/L、FeCl28.55mg/L。先将提溴母液用泵泵入除镁反应桶,石灰粉从料仓经螺旋计量给料机与溴母液同步加入除镁反应桶,调节溶液pH到8.0。主要反应为:
[0052] CaO+H2O=Ca(OH)2
[0053] Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2
[0054] 3Ca(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+3CaCl2
[0055] Ca(OH)2+FeCl2=Fe(OH)2↓+CaCl2
[0056] 反应桶中形成的氢氧化镁及其它不溶物固体沉淀杂质经泵泵入板框压滤机压滤,清液去清液桶储存,滤渣用白水混合搅拌后由渣浆泵送至锅炉脱硫处理工段。通过此工艺胆水中镁离子含量下降,保持在100ppm以上,除镁效果不理想。
[0057] 经预处理后的胆水(氯化钙24.5%)预热到62℃后逆流进入多效蒸发系统的Ⅲ效蒸发器,将其氯化钙浓度浓缩到32%转入Ⅱ效蒸发器,待Ⅱ效蒸发浓缩到42%时(此时溶液中氯化钙已全部结晶析出)将浓缩液排入离心分离系统脱盐,脱盐后的氯化钙清液预热到170℃后进入Ⅰ效蒸发器深度浓缩,氯化钙浓缩到68%时排入结片机结片。Ⅰ效料液温度180℃,Ⅱ效料液温度106℃,Ⅲ效料液温度69℃。
[0058] 给结片机通入循环水或者工业水,将Ⅰ效的浓缩液冷却到约30~50℃,液体状的CaCl2成固体片状的CaCl2.2H2O,然后包装作为产品外卖。
[0059] 通过该工艺,制盐母液提溴后的胆水镁离子在100ppm以上,虽然也能生产出CaCl2.2H2O产品,但产品的外观及纯度明显下降,能耗有所上升,设备清洗周期明显缩短,造成生产系统不稳定。
[0060] 对比例2:
[0061] 四川xx盐化有限公司黄卤制盐生产过程中产生大量的母液,母液经提溴后产生大量的氯化钙浓缩液(简称提溴母液)。提溴母液中主要含CaCl2305g/L(23%)、NaCl55.63g/L、MgCl229.65g/L、FeCl313.23mg/L、FeCl28.55mg/L。不经过预处理,直接进入三效蒸发系统。
[0062] 通过该工艺,Ⅰ效料液温度达不到170~180℃;虽然也能生产出CaCl2.2H2O,但不满足工业氯化钙产品标准,增加后续处理费用;罐内pH值<5,设备腐蚀机率大;生产及其不稳定,劳动强度大,能耗高。
[0063] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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