一種由硫酸鈉型鹽礦生產(chǎn)的低硫大晶粒鹽及其生產(chǎn)方法

一種由硫酸鈉型鹽礦生產(chǎn)的低硫大晶粒鹽及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及由硫酸鈉型鹽礦生產(chǎn)的低硫大晶粒鹽及其制備方法，通過氨堿廠鈣液與水摻兌后注入硫酸鈉型鹽礦進(jìn)行井下脫硫形成高鈣鹵水，以高鈣鹵水為原料，利用的帶育晶折流筒的MVR(機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸發(fā)器)裝置和獨(dú)特的生產(chǎn)工藝，進(jìn)行鹽鈣聯(lián)產(chǎn)，生產(chǎn)低硫大晶粒鹽。產(chǎn)品氯化鈉(干基)含量不小于99.50％,硫酸根含量不大于0.2％，粒度0.4mm以上比例大于70％，粒度0.15mm以下比例不大于1％，產(chǎn)品不添加任何抗結(jié)劑，抗結(jié)塊周期大于4個月，滿足工業(yè)生產(chǎn)周轉(zhuǎn)需要。
【專利說明】—種由硫酸鈉型鹽礦生產(chǎn)的低硫大晶粒鹽及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于硫酸鈉型鹽礦開采、機(jī)械熱壓縮節(jié)能減排和低硫大晶粒鹽生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種由硫酸鈉型鹽礦生產(chǎn)的低硫大晶粒鹽及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)鹽主要作為純堿、氯堿企業(yè)生產(chǎn)原料。純堿生產(chǎn)要求原料鹽硫酸根越低越好，對亞鐵氰化鉀抗結(jié)劑無要求。氯堿企業(yè)《離子膜燒堿工藝操作規(guī)程》一般要求電解鹽水中硫酸根小于5g/L，原料鹽中盡可能不添加亞鐵氰化鉀抗結(jié)劑。
[0003]文獻(xiàn)《原鹽質(zhì)量對聯(lián)堿生產(chǎn)的影響機(jī)理淺析》和《淺析高硝鹽對制堿的影響》報道了工業(yè)鹽中硫酸根對純堿生產(chǎn)的危害。目前，對于工業(yè)鹽中硫酸根，一方面，文獻(xiàn)《聯(lián)合制堿中洗鹽工藝的若干問題探討》聯(lián)堿生產(chǎn)原料鹽中硫酸根要求低于0.25%，可直接投入聯(lián)堿法生產(chǎn)，能有效減少 成品堿洗滌用水，極大的節(jié)省生產(chǎn)成本和提高純堿產(chǎn)品質(zhì)量。如原料鹽中硫酸根大于0.3 %，則需對原料鹽進(jìn)行洗滌除硝后再投入生產(chǎn)，需增加洗鹽設(shè)備投資。另一方面在兩堿企業(yè)生產(chǎn)循環(huán)過程中，如原料鹽硫酸根含量高，更易積累超出工藝許可范圍，會導(dǎo)致工藝不穩(wěn)定、能耗增加或產(chǎn)品質(zhì)量下降，需增加氯化鋇法或膜法進(jìn)行脫硝處理工藝，增加齒水處理成本和增加有毒鋇鹽環(huán)境污染風(fēng)險。
[0004]對于工業(yè)鹽中亞鐵氰化鉀抗結(jié)劑，純堿企業(yè)沒有要求，氯堿企業(yè)要求盡可能不添加。但傳統(tǒng)真空制鹽或MVR蒸發(fā)制鹽所得工業(yè)鹽，如不添加抗結(jié)劑，在十天以內(nèi)即會板結(jié)至下游企業(yè)不能使用，嚴(yán)重減小工業(yè)鹽生產(chǎn)企業(yè)銷售半徑，削弱了企業(yè)競爭力。文獻(xiàn)《精制鹽中防結(jié)塊添加劑對離子膜電槽運(yùn)行的影響調(diào)查和分析》報道了亞鐵氰化鉀對電槽的危害和通過增加產(chǎn)品粒徑抗結(jié)塊的建議。
[0005]綜上所述，生產(chǎn)低硝大晶粒不加抗結(jié)劑的鹽產(chǎn)品是十分必要的，可顯著增加工業(yè)鹽生產(chǎn)企業(yè)競爭力，降低下游兩堿企業(yè)的生產(chǎn)成本和設(shè)備投資。
[0006]在我國，真空制鹽或MVR蒸發(fā)制鹽所用井礦鹽鹵水原料來源:一是硫酸鈉型鹽礦；
二是石膏型鹽礦。
[0007]對江蘇、江西、安徽、湖北、湖南等地分布廣泛的硫酸鈉型鹽礦，目前都采用鉆井后經(jīng)水溶開采，所得硫酸鈉型鹵水含氯化鈉一般為290g/L以上，硫酸鈉一般為20g/L以上，硫酸鈣為1.5~2.88/1，硫酸鎂為0.58/1左右。根據(jù)提取硫酸鈉(芒硝)的方法不同，制鹽流程:一是利用芒硝在低溫時析出的規(guī)律，采用冷凍法提硝，此法電耗較高，所需設(shè)備較多，流程比較復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量差，經(jīng)濟(jì)效益不佳；二是根據(jù)溫度變化時鹽和硝的溶解度不同的規(guī)律，通過多效真空制鹽實(shí)行熱法提硝、鹽硝聯(lián)產(chǎn)；三是二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)進(jìn)行機(jī)械壓縮，以提高二次蒸汽的溫度和壓力，使低位能蒸汽變成高位能蒸汽，再作為加熱室的熱源使用的機(jī)械熱壓縮鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝，該工藝節(jié)能顯著。上述制鹽流程都有相關(guān)企業(yè)實(shí)際應(yīng)用，也有文獻(xiàn)報道，在生產(chǎn)時鹵水都需經(jīng)鹵水凈化裝置反應(yīng)、沉降、過濾等措施除鈣鎂后再進(jìn)行蒸發(fā)制鹽。所生產(chǎn)鹽產(chǎn)品中硫酸根含量都在0.25%以上，為防產(chǎn)品結(jié)塊，還需添加亞鐵氰化鉀抗結(jié)劑。另隨著硫酸鈉市場不景氣，各制鹽企業(yè)都在研究縮減硫酸鈉產(chǎn)品產(chǎn)量、增加氯化鈉產(chǎn)品產(chǎn)量的綜合措施。
[0008]對主要分布在四川、河南、陜西等地區(qū)的石膏型鹽礦資源，開采所得鈣型鹵水氯化鈉一般為290g/L以上，硫酸鈣為3~5g/L，氯化鎂含量為0.2~lg/L，還可能含有極少量的硫酸鎂或氯化鈣。制鹽流程:化學(xué)凈化除鐵、鎂等雜質(zhì)離子后，再利用石膏晶種防垢多效真空制鹽。因硫酸鈣結(jié)晶析出或夾帶，所生產(chǎn)鹽產(chǎn)品中硫酸根含量在0.3%以上，也都需添加亞鐵氰化鉀抗結(jié)劑。部分企業(yè)為了降低鹽產(chǎn)品中硫酸根含量，一是通過氯化鋇法除硫酸根提升鹵水品質(zhì)；二是通過增加淘洗工序脫除析出的硫酸鈣。除雜工藝都顯著增加生產(chǎn)成本和帶來環(huán)境污染。硫酸鈣在氯化鈉溶液和氯化鈣溶液中的溶解度分別見圖1和圖2。
[0009]本 申請人:的發(fā)明專利ZL200910183644.8《氨堿廢液用于硫酸鈉型鹽礦注井精制采鹵的資源化再利用方法》和ZL201110006672.X《利用井礦鹽的鹽、堿和鈣聯(lián)合循環(huán)生產(chǎn)工藝》公開了利用氨堿廠鈣液進(jìn)行硫酸鈉型鹽礦井下脫硫技術(shù)，充分利用了鹽腔適宜的沉降容積、沉降溫度、沉降時間，使脫硫后形成的硫酸鈣充分反應(yīng)、沉降，既節(jié)省井上脫硫設(shè)備設(shè)施投資，又能使齒水質(zhì)量顯著優(yōu)于井上脫硫。該技術(shù)還能開采硫酸鈉型鹽礦生產(chǎn)氯化鈣型高鈣鹵水，既能通過增加鹵水中氯化鈣含量，利用同離子效應(yīng)，顯著降低鹵水中硫酸鈣含量，又能利用鈣液的堿性條件將硫酸鈉型鹽礦中的鎂離子在井下脫除。其高鈣鹵水成分氯化鈉一般為飽和，氯化鈣40g/L以上，硫酸鈣為0.2~1.5g/L。專利中是利用多效真空制鹽進(jìn)行鹽硝或鹽鈣聯(lián)產(chǎn)，經(jīng)實(shí)踐生產(chǎn)驗(yàn)證，多效真空鹽鈣聯(lián)產(chǎn)時需進(jìn)行石膏晶種防垢，鹽產(chǎn)品硫酸根含量大于0.25%，粒度在0.15~0.45mm比例大于70%，粒度0.15mm以下比例大于10%，粒度較細(xì)且不均勻，不添加抗結(jié)劑時，產(chǎn)品易結(jié)塊。
[0010]MVR制鹽工藝因其具有工藝流程短，沒有多效蒸發(fā)制鹽工藝的多個蒸發(fā)罐及真空系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、轉(zhuǎn)排鹽系統(tǒng)等，占地面積相對較小，節(jié)能、節(jié)水效果明顯，無廢氣、廢渣、廢水排放等優(yōu)勢，在國內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用，但其所用原料鹵水都不是高鈣鹵水。本發(fā)明專利針對ZL201110006672.X制得的高鈣鹵水，通過自主研發(fā)委托設(shè)計加工的帶育晶折流筒的MVR裝置和獨(dú)特的生產(chǎn)工藝，進(jìn)行MVR工藝鹽鈣聯(lián)產(chǎn)，達(dá)到利用硫酸鈉型鹽礦生產(chǎn)低硫大晶粒鹽目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是通過氨堿廠鈣液與水摻兌后注入硫酸鈉型鹽礦進(jìn)行井下脫硫形成高鈣鹵水，以高鈣鹵水為原料，利用的帶育晶折流筒的MVR(機(jī)械式蒸汽再壓縮蒸發(fā)器)裝置和獨(dú)特的生產(chǎn)工藝，進(jìn)行鹽鈣聯(lián)產(chǎn)，生產(chǎn)低硫大晶粒鹽。產(chǎn)品氯化鈉(干基)含量不小于99.50%，硫酸根含量不大于0.2%，粒度0.4mm以上比例大于70%，粒度0.15mm以下比例不大于I %，產(chǎn)品不添加任何抗結(jié)劑，抗結(jié)塊周期大于4個月，滿足工業(yè)生產(chǎn)周轉(zhuǎn)需要。
[0012]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)。
[0013]1、一種由硫酸鈉型鹽礦生產(chǎn)的低硫大晶粒鹽，其特征在于:產(chǎn)品氯化鈉(干基)含量不小于99.50重量％,優(yōu)選不小于99.80重量％，硫酸根含量不大于0.2重量優(yōu)選不大于0.1重量％ ,粒度0.4mm以上比例大于70重量％ ,優(yōu)選大于80重量％ ,粒度0.15mm以下比例不大于I重量％，優(yōu)選不大于0.5重量更優(yōu)選不大于0.1重量產(chǎn)品不添加任何抗結(jié)劑，抗結(jié)塊周期大于4個月，優(yōu)選大于5個月，更優(yōu)選大于6個月。
[0014]2、上述低硫大晶粒鹽的制備方法，其特征在于:[0015](A)以氨堿廢液或氨堿廢液與水摻兌后注入硫酸鈉型鹽礦進(jìn)行井下脫硫，生產(chǎn)氯化鈣含量40~120g/L，鎂含量為Og/L，硫酸鈣含量0.2~1.5g/L，氯化鈉飽和的高鈣鹵水。高鈣鹵水氯化鈣含量優(yōu)選50~115g/L，再優(yōu)選60~110g/L，最優(yōu)選70~100g/L。高鈣鹵水硫酸鈣含量優(yōu)選0.5~1.5g/L，再優(yōu)選0.4~1.0g/L,最優(yōu)選0.2~0.5g/L。氨堿廢液與水的摻兌體積比例為氨堿廢液:水=1:0.1-2，優(yōu)選1:0.1-1，再優(yōu)選1:0.1-0.5，最優(yōu)選1:0.2。
[0016](B)將高鈣鹵水任選預(yù)熱(例如至45~52°C，優(yōu)選通過分別與二次蒸汽(一級預(yù)熱)和/或冷凝水(二級預(yù)熱)進(jìn)行熱交換來預(yù)熱)，送入四效鹵水濃縮系統(tǒng)處理，濃縮后的懸浮液經(jīng)鹽漿泵輸送至旋流器進(jìn)行固液分離，底流回到原料鹵水桶，頂流經(jīng)泵進(jìn)至一級MVR蒸發(fā)制鹽工序。
[0017](C) 一級MVR制鹽蒸發(fā)濃縮的鹽漿經(jīng)旋流器固液分離，底流鹽漿再經(jīng)離心分離得散濕鹽，散濕鹽經(jīng)皮帶送至鹽干燥車間，得低硫大晶粒鹽。
[0018]3、上述第2項(xiàng)的方法，其進(jìn)一步包括:
[0019](D)MVR制鹽蒸發(fā)后旋流器頂流液和離心分離清液送入第二級MVR蒸發(fā)和鈣液濃縮系統(tǒng)，鈣液濃縮系統(tǒng)產(chǎn)生的鹽漿回溶沉清再利用，部分清液(含CaClj^ 40% )作為產(chǎn)品液體鈣出售，剩余氯化鈣清液經(jīng)兩效高溫蒸發(fā)、冷卻結(jié)片工序生成固體二水氯化鈣產(chǎn)品。
[0020]4、上述第2或3項(xiàng)的方法，其中，步驟(C)離心分離使用福萊姆P80或P85雙級推料離心機(jī)，離心脫水后散濕鹽含水不大于2.5%。
[0021]5、上述第2~4項(xiàng)的任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(B)四效鹵水濃縮系統(tǒng)溫度分別約為 47 ~57°C、60 ~70°C、76 ~88°C、100 ~115°C，優(yōu)選 50 ~54°C、62 ~67°C、79 ~85。。、102~110°C，更優(yōu)選52°C、65°C、82°C、106°C，末效出料液氯化鈣濃度60~120g/l,優(yōu)選70~110g/L，再優(yōu)選80~100g/L，最優(yōu)選85~95g/L。
[0022]6、上述第2~5項(xiàng)的任一項(xiàng)所述的方法，其中，第一級或第二級MVR蒸發(fā)罐固液比控制在20~30 %，優(yōu)選22~28 %，再優(yōu)選23~27 %，最優(yōu)選24~26 %。出料液氯化鈣濃度120~180g/l，優(yōu)選130~170g/L，再優(yōu)選140~160g/L，最優(yōu)選150~160g/L。
[0023]7、上述第2~6項(xiàng)的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所使用的MVR制鹽蒸發(fā)系統(tǒng)采用外熱式強(qiáng)制正循環(huán)軸向進(jìn)料，包括:
[0024]蒸發(fā)室；
[0025]中心引流筒，其容納于蒸發(fā)室中；
[0026]蒸發(fā)室內(nèi)錐，其設(shè)置在蒸發(fā)室中部且位于中心引流筒下方，蒸發(fā)室內(nèi)錐的上端與蒸發(fā)室的內(nèi)壁連接，中心引流筒的下部靠近蒸發(fā)室內(nèi)錐或承載于蒸發(fā)室內(nèi)錐上；
[0027]清液轉(zhuǎn)料管，其在蒸發(fā)室外壁上設(shè)置、位于蒸發(fā)室內(nèi)錐下側(cè)與蒸發(fā)室圓筒之間的空間的上端或上部，
[0028]育晶沉降室折流筒，其在蒸發(fā)室內(nèi)錐下方且偏心安裝；
[0029]上循環(huán)管，其上端穿過蒸發(fā)室的下部，進(jìn)入蒸發(fā)室內(nèi)，并伸入到育晶沉降室折流筒內(nèi)；
[0030]外循環(huán)進(jìn)料噴嘴，其安裝在上循環(huán)管的上端管口的上方、自育晶沉降室折流筒內(nèi)插入中心引流筒的下部內(nèi)；
[0031]加熱室，其上端與上循環(huán)管的下端連接；[0032]下循環(huán)管，其上端連接到蒸發(fā)室內(nèi)錐下側(cè)與蒸發(fā)室圓筒之間的空間的上部，其下端連接到加熱室的下端；
[0033]強(qiáng)制循環(huán)泵，其安裝在下循環(huán)管與加熱室之間；
[0034]鹽腳，其安裝在蒸發(fā)室的底部；
[0035]二次蒸汽管，其位于蒸發(fā)室的上封頭的頂端；
[0036]排汽管，其下端安裝在蒸發(fā)室圓筒壁上并且排汽管與蒸發(fā)室圓筒之間的接口位于蒸發(fā)室內(nèi)錐下側(cè)與蒸發(fā)室圓筒之間的空間的上端或上部。
[0037]使用該蒸發(fā)結(jié)晶器的優(yōu)點(diǎn)包括:
[0038]I)采用在蒸發(fā)結(jié)晶器中部軸向噴射進(jìn)料，且增加特殊形狀中心引流筒2，增加鹽粒在蒸發(fā)面的停留時間和大幅降低液面附近累積的過飽和度，促進(jìn)鹽粒生長和抑制結(jié)垢。
[0039]2)增加平衡管，緩解蒸發(fā)室上下區(qū)動力差，在鹽腳進(jìn)料時，液面能得到快速反應(yīng)，促進(jìn)液位恒定控制，有利于鹽粒生長。
[0040]3)適當(dāng)增加蒸發(fā)器總高度，在中心引流筒下沿安裝育晶沉降式折流筒，折流筒外側(cè)可進(jìn)行二次內(nèi)循環(huán)，讓鹽粒與溶液再次進(jìn)行充分接觸，獲得更多的成長動力，達(dá)到粒度要求的鹽粒與溶液分離，落入鹽腳，接受原料鹵水淘洗，最終排出蒸發(fā)結(jié)晶器。
[0041]4) 二次蒸汽經(jīng)過三級壓縮風(fēng)機(jī)逐級加壓后進(jìn)入MVR加熱室換熱，循環(huán)利用。
[0042]5)工作時，蒸發(fā)室內(nèi)壓力為0.80~0.95bar，料液溫度為105~107°C。
[0043]有益效果
[0044]1、低硫大晶粒鹽產(chǎn)品硫酸根含量不大于0.2%，能夠不經(jīng)洗滌凈化，直接用于純堿或氯堿企業(yè)生產(chǎn)，節(jié)省兩堿企業(yè)淘洗、凈化裝置投資，節(jié)省凈化處理成本，另還顯著減少兩堿企業(yè)廢液廢渣排放，經(jīng)濟(jì)社會效益顯著。
[0045]2、通過減少鹵水中雜質(zhì)離子，采用帶有育晶折流筒的特殊的MVR裝置和獨(dú)特工藝控制，生產(chǎn)所得產(chǎn)品氯化鈉(干基)含量不小于99.50%，0.4mm以上粒度比例大于70%，0.15mm以下粒度比例不大于I %，不需添加任何抗結(jié)劑，抗結(jié)塊周期大于4個月，顯著增加企業(yè)銷售半徑和客戶群，可顯著延長氯堿企業(yè)離子膜使用壽命、節(jié)省電能。本產(chǎn)品還可作為綠色食品食用鹽原料鹽。
[0046]3、通過氨堿廠鈣液注入硫酸鈉型礦井下采鹵，控制適宜的濃度，利用鹽腔容器、溫度、壓力等自然條件，將硫酸鈉型礦中硫酸根和鎂等雜質(zhì)離子在鹽井內(nèi)沉降、過濾，生產(chǎn)不需再凈化可直接用于制鹽生產(chǎn)的高鈣鹵水。
[0047]4、高鈣鹵水中硫酸鈣含量可控制小于1.5g/L，不需凈化，直接進(jìn)入鹽鈣聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。在四效齒水濃縮系統(tǒng)，硫酸鈣沒有打破其過飽和狀態(tài)，不形成硫酸鈣結(jié)晶，無硫酸鈣垢生成。采用外熱式強(qiáng)制正循環(huán)軸向進(jìn)料MVR蒸發(fā)制鹽系統(tǒng)，通過增加流速和固液比，未采用石膏晶種防垢，也無硫酸鈣垢生成，顯著延長生產(chǎn)周期和減少除垢成本。
[0048]5、由于MVR制鹽蒸發(fā)器鹽腿中鹽漿經(jīng)反洗后硫酸根含量很低，出料經(jīng)旋液分離后，不需再洗滌，直接離心分離，干燥得低硫大晶粒鹽，減少產(chǎn)品損失，節(jié)省生產(chǎn)成本。
[0049]6、首次將MVR蒸發(fā)器用于高鈣鹵水(氯化鈣濃度大于60g/L)進(jìn)行鹽鈣聯(lián)產(chǎn)，合理利用了蒸汽低位熱能，將二次蒸蒸汽的潛熱反復(fù)利用，與多效真空蒸發(fā)技術(shù)相比，不僅投資較少而且能耗和運(yùn)行費(fèi)用較低。【專利附圖】

【附圖說明】
[0050]圖1:硫酸鈣在氯化鈉水溶液中的溶解度
[0051]圖2:常溫下硫酸鈣在氯化鈣水溶液中的溶解度
[0052]圖3 =MVR鹽鈣聯(lián)產(chǎn)工藝流程圖
[0053]說明:高鈣鹵水為按照ZL201110006672.X制得。生產(chǎn)低硫大晶粒鹽時，鈣液注井后，需在鹽腔中有充足沉清時間，控制進(jìn)罐鹵水中硫酸鈣濃度小于1.5g/L。如進(jìn)罐鹵水中硫酸鈣濃度偏高，在該工藝中需增加石膏晶種法循環(huán)系統(tǒng)，生產(chǎn)硫酸根含量不大于0.3%鹽。
[0054]圖4 =MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
【具體實(shí)施方式】
[0055]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)闡述，但并非對本發(fā)明的限制，凡依照本發(fā)明公開內(nèi)容所 作的任何本領(lǐng)域的等同替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0056]在實(shí)施例中，高鈣鹵水為按照ZL201110006672.X制得，鹵水成分氯化鈉一般為飽和，氯化鈣40~120g/L以上，鎂為Og/L，硫酸鈣為0.2~1.5g/L。
[0057]低硫大晶粒鹽的制備過程包括:以氨堿廢液氨堿廢液與水摻兌后注入硫酸鈉型鹽礦進(jìn)行井下脫硫，生產(chǎn)氯化鈣含量40~120g/L，鎂含量為Og/L，硫酸鈣含量0.2~1.5g/L，氯化鈉飽和的高鈣鹵水。高鈣鹵水氯化鈣含量優(yōu)選50~115g/L，再優(yōu)選60~110g/L，最優(yōu)選70~100g/L。高鈣鹵水硫酸鈣含量優(yōu)選0.5~1.5g/L，再優(yōu)選0.4~1.0g/L,最優(yōu)選0.2~0.5g/L。氨堿廢液與水的摻兌比例為氨堿廢液:水(體積)=1:0.1-2，優(yōu)選1:0.1-1，再優(yōu)選1:0.1-0.5，最優(yōu)選1:0.2。。將高鈣鹵水通過分別與二次蒸汽(一級預(yù)熱)和/或冷凝水(二級預(yù)熱)進(jìn)行熱交換來預(yù)熱至50°C，送入四效鹵水濃縮系統(tǒng)(A1110、A1210、A1310、A1410)處理，濃縮后的懸浮液經(jīng)鹽漿泵輸送至旋流器進(jìn)行固液分離，底流回到原料鹵水桶，頂流經(jīng)泵進(jìn)至一級MVR蒸發(fā)制鹽工序。一級MVR制鹽蒸發(fā)濃縮的鹽漿經(jīng)旋流器固液分離，底流鹽漿再經(jīng)離心分離得散濕鹽，散濕鹽經(jīng)皮帶送至鹽干燥車間，得低硫大晶粒鹽。MVR制鹽蒸發(fā)后旋流器頂流液和離心分離清液送入第二級MVR蒸發(fā)和鈣液濃縮系統(tǒng)，鈣液濃縮系統(tǒng)產(chǎn)生的鹽漿回溶沉清再利用，部分清液(含CaClj^ 40% )作為產(chǎn)品液體鈣出售，剩余氯化鈣清液經(jīng)兩效高溫蒸發(fā)、冷卻結(jié)片工序生成固體二水氯化鈣產(chǎn)品。
[0058]MVR蒸發(fā)結(jié)晶器由蒸發(fā)室1、中心引流筒2、平衡管3、清液轉(zhuǎn)料管4、蒸發(fā)室內(nèi)錐5、外循環(huán)進(jìn)料噴嘴6、上循環(huán)管7、加熱室8、強(qiáng)制循環(huán)泵9、下循環(huán)管10、鹽腳11、育晶沉降室折流筒12、排汽管13、二次蒸汽管14及其它常規(guī)附屬部件組成。
[0059]裝置的外循環(huán)主體由蒸發(fā)室1、上循環(huán)管7、加熱室8、強(qiáng)制循環(huán)泵9、下循環(huán)管10構(gòu)成。
[0060]裝置的內(nèi)循環(huán)主體由中心引流筒2、蒸發(fā)室內(nèi)錐5、育晶沉降室折流筒12構(gòu)成。
[0061]蒸發(fā)室包括上錐、中間圓筒和下部錐體(即下錐)。鹽腳安裝在蒸發(fā)室下錐的底部。
[0062]蒸發(fā)室內(nèi)錐5設(shè)置在蒸發(fā)室I中部，起分隔A、B區(qū)的作用。A區(qū)為蒸發(fā)及過飽和度快速吸收區(qū)，B區(qū)為育晶及固液分離區(qū)。中心引流筒2在A區(qū)內(nèi)。
[0063]鹵水從鹽腳11底部進(jìn)料管進(jìn)入鹽腳，淘洗鹽腳內(nèi)大顆粒鹽后進(jìn)入蒸發(fā)室I內(nèi)，作為蒸發(fā)結(jié)晶器的料液來源，并控制著蒸發(fā)室I內(nèi)的液面恒定；原料液連同B區(qū)內(nèi)的清液進(jìn)入下循環(huán)管10再進(jìn)入強(qiáng)制循環(huán)泵9接受動力；強(qiáng)制循環(huán)泵將料液輸入加熱室8進(jìn)行加熱；加熱后的料液經(jīng)上循環(huán)管7進(jìn)入外循環(huán)進(jìn)料噴嘴6，從噴嘴以較高的速度噴入中心引流筒2進(jìn)口，吸引中心引流筒下部的溶液及顆粒進(jìn)入引流筒；此處距常規(guī)起始汽化點(diǎn)較近，加之負(fù)壓，熱料液開始汽化，形成過飽和度，同時由于顆粒的引入，產(chǎn)生的過飽和度開始被吸收；在中心引流筒2中，存在一面產(chǎn)生過飽和度，一面過飽和度又被晶粒吸收的現(xiàn)象；由于引流向上，細(xì)小顆粒在中心引流筒內(nèi)外隨液不斷循環(huán)，顆粒只有在達(dá)到一定粒度時才能降落到蒸發(fā)室內(nèi)錐5向下的入口中。中心引流筒2內(nèi)外料形成循環(huán)促使大部分過飽和度被晶粒吸收，使得蒸發(fā)室I的液面附近的料液過飽和度較同等換熱面積和蒸發(fā)面積的“外熱式強(qiáng)制正循環(huán)軸向進(jìn)料蒸發(fā)結(jié)晶罐”要低得多；同時蒸發(fā)室筒壁向下的流速也比后者高I倍多，使得液面附近的筒壁結(jié)鹽巴的難度大幅增加，從而使得正常有效生產(chǎn)時間得以大幅延長。
[0064]過飽和度被大部分吸收的溶液連同達(dá)到一定粒度的顆粒從蒸發(fā)室內(nèi)錐5出口向下流，吸引育晶沉降室折流筒12外側(cè)的料液加入二次內(nèi)部循環(huán)，讓長到一定粒度的顆粒與溶液充分接觸，獲得更多的成長動力。達(dá)到粒度要求的顆粒與溶液分離，落入鹽腳11，接受原料鹵水淘洗，最終排出蒸發(fā)結(jié)晶器。
[0065]殘存極少過飽度的溶液與大顆粒分離后，沿育晶沉降室折流筒12外側(cè)向下循環(huán)管10進(jìn)口移動，進(jìn)行下一輪外循環(huán)。少部分清液由清液轉(zhuǎn)料管4轉(zhuǎn)入下一效，大部分清液連同原料鹵水從育晶沉降室折流筒12短邊側(cè)折流進(jìn)入下循環(huán)管10中，進(jìn)行外循環(huán)。
[0066]實(shí)施例1
[0067]1、將氨堿廢液與水按照氨堿廢液:水=1: 0.2的體積比摻兌后注入硫酸鈉型鹽礦進(jìn)行井下脫硫，生產(chǎn)氯化鈣含量60g/L、鎂含量為Og/L、硫酸鈣含量1.2g/L、氯化鈉飽和的高鈣鹵水，經(jīng)泵分別與二次蒸汽(一級預(yù)熱)和冷凝水(二級預(yù)熱)進(jìn)行換熱后(高鈣鹵水升溫至大約50°C)經(jīng)加料泵送入四效鹵水濃縮系統(tǒng)(多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器)，濃縮后的懸浮液經(jīng)鹽漿泵輸送至旋流器進(jìn)行固液分離，底流回到原料鹵水桶，頂流經(jīng)泵進(jìn)至一級MVR蒸發(fā)制鹽工序，一級MVR制鹽蒸發(fā)濃縮的鹽漿經(jīng)旋流器固液分離，底流鹽漿再經(jīng)離心分離得散濕鹽，散濕鹽經(jīng)皮帶送至鹽干燥車間，得低硫大晶粒鹽。
[0068]2、MVR制鹽蒸發(fā)后旋流器頂流液和離心分離清液送入第二級MVR蒸發(fā)和鈣液濃縮系統(tǒng)(三效蒸發(fā)，浙江森金蒸發(fā)器有限公司，氯化鈣蒸發(fā)器)，鈣液濃縮系統(tǒng)產(chǎn)生的鹽漿回溶沉清再利用，部分清液(含CaCld^ 40% )作為產(chǎn)品液體鈣出售，剩余氯化鈣清液經(jīng)兩效高溫蒸發(fā)、冷卻結(jié)片等工序生成固體二水氯化鈣產(chǎn)品。
[0069]3、離心分離用福萊姆P80或P85雙級推料離心機(jī)，離心脫水后散濕鹽含水不大于2.5%。
[0070]4、四效鹵水濃縮系統(tǒng)溫度分別為52°C、65°C、82°C、105°C，末效出料液氯化鈣濃度80g/L。
[0071]5、MVR蒸發(fā)系統(tǒng)采用外熱式強(qiáng)制正循環(huán)軸向進(jìn)料,蒸發(fā)罐固液比控制在28%，出料液氯化鈣濃度120g/L。
[0072]6、二次蒸汽經(jīng)過三級壓縮風(fēng)機(jī)逐級加壓后進(jìn)入MVR加熱室換熱，循環(huán)利用。
[0073]7、蒸發(fā)室內(nèi)壓力為0.95bar，料液溫度為105°C。
[0074]8、低硫大晶粒鹽產(chǎn)品氯化鈉(干基)含量不小于99.50%，硫酸根含量不大于0.2%，粒度0.4mm以上比例大于70%，粒度0.15mm以下比例小于1%，產(chǎn)品不添加任何抗結(jié)劑，抗結(jié)塊周期大于4個月。
[0075]9、三效氯化鈣濃縮系統(tǒng)工作參數(shù)為:溫度55°C、78°C、110°C，壓力0.08、0.2、0.6bar,蒸發(fā)濃縮結(jié)晶至溶液中氯化鈣達(dá)420g/L。
[0076]實(shí)施例2
[0077]1、將氨堿廢液與水按照氨堿廢液:水=1: 0.1的體積比摻兌后注入硫酸鈉型鹽礦進(jìn)行井下脫硫，生產(chǎn)氯化鈣含量80g/L、鎂含量為Og/L、硫酸鈣含量0.6g/L、氯化鈉飽和的高鈣鹵水，經(jīng)泵分別與二次蒸汽(一級預(yù)熱)和冷凝水(二級預(yù)熱)進(jìn)行換熱后經(jīng)加料泵送入四效鹵水濃縮系統(tǒng)，濃縮后的懸浮液經(jīng)鹽漿泵輸送至旋流器進(jìn)行固液分離，底流回到原料鹵水桶，頂流經(jīng)泵進(jìn)至一級MVR蒸發(fā)制鹽工序，一級MVR制鹽蒸發(fā)濃縮的鹽漿經(jīng)旋流器固液分離，底流鹽漿再經(jīng)離心分離得散濕鹽，散濕鹽經(jīng)皮帶送至鹽干燥車間，得低硫大晶粒鹽。
[0078]2、MVR制鹽蒸發(fā)后旋流器頂流液和離心分離清液送入第二級MVR蒸發(fā)和鈣液濃縮系統(tǒng)(三效蒸發(fā))，鈣液濃縮系統(tǒng)產(chǎn)生的鹽漿回溶沉清再利用，部分清液(含CaClJ^ 40%)作為產(chǎn)品液體鈣出售，剩余氯化鈣清液經(jīng)兩效高溫蒸發(fā)、冷卻結(jié)片等工序生成固體二水氯化鈣產(chǎn)品。
[0079]3、離心分離用福萊姆P80或P85雙級推料離心機(jī)，離心脫水后潮鹽含水不大于
2.5%。
[0080]4、四效鹵水濃縮系統(tǒng)溫度分別為53°C、66°C、83°C、106°C，末效出料液氯化鈣濃度85g/L。
[0081]5、MVR蒸發(fā)系統(tǒng)采用外熱式強(qiáng)制正循環(huán)軸向進(jìn)料,蒸發(fā)罐固液比控制在25%,出料液氯化鈣濃度130g/L。
[0082]6、二次蒸汽經(jīng)過三級壓縮風(fēng)機(jī)逐級加壓后進(jìn)入MVR加熱室換熱，循環(huán)利用。
[0083]7、蒸發(fā)室內(nèi)壓力為0.90bar，料液溫度為106°C。
[0084]8、低硫大晶粒鹽產(chǎn)品氯化鈉(干基)含量不小于99.50%，硫酸根含量不大于
0.2%，粒度0.4mm以上比例大于70%，粒度0.15mm以下比例小于1%，產(chǎn)品不添加任何抗結(jié)劑，抗結(jié)塊周期大于4個月。
[0085]9、三效氯化鈣濃縮系統(tǒng)工作參數(shù)為:溫度55°C、78°C、110°C，壓力0.08、0.2、0.6bar,蒸發(fā)濃縮結(jié)晶至溶液中氯化鈣達(dá)420g/L。
[0086]實(shí)施例3
[0087]1、將氨堿廢液與水按照氨堿廢液:水=1: 0.4的體積比摻兌后注入硫酸鈉型鹽礦進(jìn)行井下脫硫，生產(chǎn)氯化鈣含量110g/L、鎂含量為Og/L、硫酸鈣含量0.3g/L、氯化鈉飽和的高鈣鹵水，經(jīng)泵分別與二次蒸汽(一級預(yù)熱)和冷凝水(二級預(yù)熱)進(jìn)行換熱后經(jīng)加料泵送入四效鹵水濃縮系統(tǒng)，濃縮后的懸浮液經(jīng)鹽漿泵輸送至旋流器進(jìn)行固液分離，底流回到原料鹵水桶，頂流經(jīng)泵進(jìn)至一級MVR蒸發(fā)制鹽工序，一級MVR制鹽蒸發(fā)濃縮的鹽漿經(jīng)旋流器固液分離，底流鹽漿再經(jīng)離心分離得散濕鹽，散濕鹽經(jīng)皮帶送至鹽干燥車間，得低硫大晶粒鹽。
[0088]2、MVR制鹽蒸發(fā)后旋流器頂流液和離心分離清液送入第二級MVR蒸發(fā)和鈣液濃縮系統(tǒng)(三效蒸發(fā))，鈣液濃縮系統(tǒng)產(chǎn)生的鹽漿回溶沉清再利用，部分清液(含CaClJ^ 40%)作為產(chǎn)品液體鈣出售，剩余氯化鈣清液經(jīng)兩效高溫蒸發(fā)、冷卻結(jié)片等工序生成固體二水氯化鈣產(chǎn)品。
[0089]3、離心分離用福萊姆P80或P85雙級推料離心機(jī)，離心脫水后潮鹽含水不大于
2.5%。
[0090]4、四效鹵水濃縮系統(tǒng)溫度分別為54°C、67°C、85°C、106°C，末效出料液氯化鈣濃度115g/L。
[0091]5、MVR蒸發(fā)系統(tǒng)采用外熱式強(qiáng)制正循環(huán)軸向進(jìn)料,蒸發(fā)罐固液比控制在22%,出料液氯化鈣濃度180g/L。
[0092]6、二次蒸汽經(jīng)過三級壓縮風(fēng)機(jī)逐級加壓后進(jìn)入MVR加熱室換熱，循環(huán)利用。
[0093]7、蒸發(fā)室內(nèi)壓力為0.85bar，料液溫度為106°C。
[0094]8、低硫大晶粒鹽產(chǎn)品氯化鈉(干基)含量不小于99.50%，硫酸根含量不大于
0.2%，粒度0.4mm以上比例大于70%，粒度0.15mm以下比例小于I %，產(chǎn)品不添加任何抗結(jié)劑，抗結(jié)塊周期大于4個月。
[0095]9、三效氯化鈣濃縮系統(tǒng)工作參數(shù)為:溫度55°C、78°C、110°C，壓力0.08、0.2、
0.6bar,蒸發(fā)濃縮結(jié)晶至溶液中氯化鈣達(dá)420g/L。
【權(quán)利要求】
1.一種由硫酸鈉型鹽礦生產(chǎn)的低硫大晶粒鹽，其特征在于:產(chǎn)品氯化鈉干基含量不小于99.50重量％,優(yōu)選不小于99.80重量％，硫酸根含量不大于0.2重量％,優(yōu)選不大于0.1重量％,粒度0.4mm以上比例大于70重量％,優(yōu)選大于80重量％,粒度0.15mm以下比例不大于I重量％，優(yōu)選不大于0.5重量更優(yōu)選不大于0.1重量％，產(chǎn)品不添加任何抗結(jié)劑，抗結(jié)塊周期大于4個月，優(yōu)選大于5個月，更優(yōu)選大于6個月。
2.權(quán)利要求1的低硫大晶粒鹽的制備方法，其特征在于: (A)以氨堿廢液或氨堿廢液與水摻兌后注入硫酸鈉型鹽礦進(jìn)行井下脫硫，生產(chǎn)氯化鈣含量40~120g/L，鎂含量為Og/L，硫酸鈣含量0.2~1.5g/L，氯化鈉飽和的高鈣鹵水。高鈣鹵水氯化鈣含量優(yōu)選50~115g/L，再優(yōu)選60~110g/L，最優(yōu)選70~100g/L。高鈣鹵水硫酸鈣含量優(yōu)選0.5~1.5g/L，再優(yōu)選0.4~1.0g/L,最優(yōu)選0.2~0.5g/L。氨堿廢液與水的摻兌比例為氨堿廢液:水=1:0.1-2，優(yōu)選1:0.1-1，再優(yōu)選1:0.1-0.5，最優(yōu)選1:0.2 ； (B)將高鈣鹵水任選預(yù)熱(例如至45~52°C，優(yōu)選通過分別與二次蒸汽(一級預(yù)熱)和/或冷凝水(二級預(yù)熱)進(jìn)行熱交換來預(yù)熱)，送入四效鹵水濃縮系統(tǒng)處理，濃縮后的懸浮液經(jīng)鹽漿泵輸送至旋流器進(jìn)行固液分離，底流回到原料鹵水桶，頂流經(jīng)泵進(jìn)至一級MVR蒸發(fā)制鹽工序； (C)一級MVR制鹽蒸發(fā)濃縮的鹽漿經(jīng)旋流器固液分離，底流鹽漿再經(jīng)離心分離得散濕鹽，散濕鹽經(jīng)皮帶送至鹽干燥車間，得低硫大晶粒鹽。
3.根據(jù)權(quán)利 要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括: (D)MVR制鹽蒸發(fā)后旋流器頂流液和離心分離清液送入第二級MVR蒸發(fā)和鈣液濃縮系統(tǒng)，鈣液濃縮系統(tǒng)產(chǎn)生的鹽漿回溶沉清再利用，部分清液(含CaClj^ 40% )作為產(chǎn)品液體鈣出售，剩余氯化鈣清液經(jīng)兩效高溫蒸發(fā)、冷卻結(jié)片工序生成固體二水氯化鈣產(chǎn)品。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，步驟(C)離心分離使用福萊姆P80或P85雙級推料離心機(jī)，離心脫水后散濕鹽含水不大于2.5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2~4的任一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟(B)四效鹵水濃縮系統(tǒng)溫度分別約為 47 ~57°C、60 ~70°C、76 ~88°C、100 ~115°C，優(yōu)選 50 ~54°C、62 ~67°C、79 ~85。。、102~110°C，更優(yōu)選52°C、65°C、82°C、106°C，末效出料液氯化鈣濃度60~120g/l,優(yōu)選70~110g/L，再優(yōu)選80~100g/L，最優(yōu)選85~95g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求2~5的任一項(xiàng)所述的方法，其中，MVR蒸發(fā)罐固液比控制在20~30 %，優(yōu)選22~28 %，再優(yōu)選23~27 %，最優(yōu)選24~26 %。出料液氯化鈣濃度120~180g/l，優(yōu)選 130 ~170g/L，再優(yōu)選 140 ~160g/L，最優(yōu)選 150 ~160g/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求2~6的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所使用的MVR制鹽蒸發(fā)系統(tǒng)采用外熱式強(qiáng)制正循環(huán)軸向進(jìn)料，包括: 蒸發(fā)室； 中心引流筒，其容納于蒸發(fā)室中； 蒸發(fā)室內(nèi)錐，其設(shè)置在蒸發(fā)室中部且位于中心引流筒下方，蒸發(fā)室內(nèi)錐的上端與蒸發(fā)室的內(nèi)壁連接，中心引流筒的下部靠近蒸發(fā)室內(nèi)錐或承載于蒸發(fā)室內(nèi)錐上； 清液轉(zhuǎn)料管，其在蒸發(fā)室外壁上設(shè)置、位于蒸發(fā)室內(nèi)錐下側(cè)與蒸發(fā)室圓筒之間的空間的上端或上部， 育晶沉降室折流筒，其在蒸發(fā)室內(nèi)錐下方且偏心安裝；上循環(huán)管，其上端穿過蒸發(fā)室的下部，進(jìn)入蒸發(fā)室內(nèi)，并伸入到育晶沉降室折流筒內(nèi)；外循環(huán)進(jìn)料噴嘴，其安裝在上循環(huán)管的上端管口的上方、自育晶沉降室折流筒內(nèi)插入中心引流筒的下部內(nèi)； 加熱室，其上端與上循環(huán)管的下端連接； 下循環(huán)管，其上端連接到蒸發(fā)室內(nèi)錐下側(cè)與蒸發(fā)室圓筒之間的空間的上部，其下端連接到加熱室的下端； 強(qiáng)制循環(huán)泵，其安裝在下循環(huán)管與加熱室之間； 鹽腳，其安裝在蒸發(fā)室的底部； 二次蒸汽管，其位于蒸發(fā)室的上封頭的頂端； 排汽管，其下端安裝在蒸發(fā)室圓筒壁上并且排汽管與蒸發(fā)室圓筒之間的接口位于蒸發(fā)室內(nèi)錐下側(cè)與蒸發(fā)室圓筒之間的空間的上端或上部。
【文檔編號】C01F11/24GK104016378SQ201410225986
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】戴克洋, 王桂春, 周兵, 陳洪, 仇耀軍, 劉春華, 鄭仲軍 申請人:江蘇井神鹽化股份有限公司, 江蘇省制鹽工業(yè)研究所