李迎堂，王连旭，张春法，张 琦

（山东大地盐化集团有限公司，山东 潍坊 262725）

近几年，中国氯碱行业发展迅速，烧碱产能、产量继续稳居世界首位，成为名副其实的氯碱生产大国。2017年底，中国在产氯碱生产企业约170家，烧碱总产能约4 000万t/a，据估算外排盐泥约80万t/a。盐泥中含有大量残留氯根，无序排放对环境影响较大，影响植被的生长，破坏排放地生态自然环境。

随着国家环保治理力度的加大，化工企业的环保压力也随之增加。国家对于高污染企业的管控措施日益严厉，《环境保护税法》的出台使得工业废弃物综合利用成为产污企业的首选，氯碱生产中盐泥处理及综合利用问题成为众多氯碱化工企业关注的课题。

1 当前盐泥产生工艺介绍

1.1 现状介绍

盐水精制目前运用较多的有两种主流工艺，一是预处理器+颇尔膜（或者是凯膜）工艺；另一个是陶瓷膜工艺。这两种生产工艺成熟可靠，运行稳定，但没有进行合理的盐泥分离和处理，产生的混合盐泥成分复杂，含盐量高，难以利用，外排环保压力大，不利于企业清洁生产。这两种盐水精制生产工艺产生的盐泥主要成分都是 CaCO3、Mg（OH）2和泥沙（硫酸根离子一般采用膜法脱硝方法去除），后续的盐泥处理工艺均相同，先排入泥浆罐，再经过泥浆泵打入压滤机制成泥饼，压滤出的盐水回收利用，泥饼一般由外协环保单位处理。本文主要介绍预处理器+颇尔膜盐水精制工艺及其盐泥的无害化处理方法，目前已经进入中试阶段，获得了初步试验成果。

1.2 工艺流程

改造前颇尔膜盐水精制工艺生产流程，化盐后的粗盐水添加次氯酸钠、氢氧化钠混合反应，然后经加压溶气罐添加三氯化铁后送入预处理器，泥沙等杂质沉降，镁泥上浮，流出的清液添加碳酸钠后进入颇尔膜过滤器，过滤后的钙泥与预处理器产生的镁泥、泥沙等一起送板框压滤，颇尔膜过滤器出来的清液添加盐酸及亚硫酸钠后去一次盐水罐。工艺流程示意图见图1。

图1 原盐水精制工艺流程图

2 盐泥综合利用方法及工艺

2.1 盐泥处理难度和解决思路

氯碱盐泥无害化处理和综合利用方法很多，主要是作为添加成分使用，比如粉煤灰制砖、制水泥，也有用来制造陶瓷颗粒的，都是按比例少量添加，过量添加会严重影响产品质量，其中主要原因就是因为氯根的存在影响了推广使用；另外还由于泥沙等杂质的存在，粘度太大难于分离等原因限制了盐泥的综合利用。为解决盐泥固废问题，公司组织技术人员对此进行了专项研究和探讨，结合当前现有氯碱生产工艺，制定了初步的实验和解决方案，主要方法是：第一步先解决盐水精制过程中产生的泥沙问题；第二步利用预处理器+颇尔膜盐水精制工艺先除镁后除钙的生产特点，将两种泥浆分别分离出来；第三步进行洗盐，回收盐水；第四步是盐泥干燥，制成氢氧化镁和碳酸钙产品。经过近一年来的实验，盐泥的无害化处理工艺研究取得了较大进展。

2.2 分析数据和改造后生产工艺流程

2.2.1 分析数据

在改造前分别取预处理器上排泥及颇尔膜排泥进行洗涤、过滤、烘干，对样品进行分析，分析结果见表1。

表1中分析数据是在改造前颇尔膜生产工艺上采集的，没有对原盐带入的不溶性固体杂质进行过滤分离处理，可以看出杂质含量较高，导致碳酸钙及氢氧化镁含量受到影响，纯度较低，因此预先分离不溶性固体杂质很重要。

表1 改造前预处理器排泥及颇尔膜排泥成分分析%

2.2.2 改造后生产工艺流程

为实现盐泥各组分的有序分离，得到优质的碳酸钙和氢氧化镁产品，必须对原颇尔膜盐水精制生产工艺进行改造。

改造后颇尔膜生产工艺流程，在化盐后的粗盐水中加入次氯酸钠，粗盐水进入高效自清洗过滤器去除原盐带入的泥沙等固体不溶物，粗盐水加入氢氧化钠后经加压溶气罐送入预处理器；沉降泥沙等不溶性固体杂质后，与粗盐水过滤器排出的泥沙等固体不溶物一起经过洗涤、压滤后外排；预处理器中反应形成的镁泥上浮，进入特制的镁泥洗泥桶，待氯根洗涤合格镁泥含量达到要求后送入板框压滤机，压滤后的镁泥送入气流烘干机，干燥后的氢氧化镁经粉碎、过筛、包装后外销。

预处理器出来的清盐水加碳酸钠后去颇尔膜过滤器，过滤后钙泥经自动离心机洗涤分离后去气流烘干机。干燥后的碳酸钙粉碎、过筛、包装后外销。颇尔膜过滤器出来的清液去一次盐水罐储存。

生产过程中产生的洗水及板框滤液均回收用于化盐。

经过改造后，盐泥中各组分得到有序分离，粗制盐水过滤处理后产生的泥沙等固体不溶物滤渣含盐量控制在0.3%以下，不列为工业废物，无排放压力；预处理器产生的镁泥、颇尔膜过滤形成的钙泥分别经洗涤离心（压滤）回收、干燥处理，彻底分离，镁泥和钙泥选用技术先进可靠的闪蒸气流干燥器，采用氢气作为热源进行干燥，产成物作为产品销售。不仅解决盐泥污染问题，同时还可回收盐泥中的氯化钠，降低氯碱生产原盐消耗，为企业带来一定的经济效益。改造后盐水精制工艺流程图见图2。

图2 改造后盐水精制工艺流程图

3 改造后的效果

（1）盐水工序生产运行平稳，回收了原来盐泥带走的部分氯化钠，原盐消耗降低。

（2）从盐泥中分离的碳酸钙和氢氧化镁质量能满足一般客户需要。以10万t/a（折百碱）计算，年可回收碳酸钙约750 t，氢氧化镁约450 t，回收氯化钠约100 t，减少外排盐泥约2 000 t，实现了废物再生和利用，减少企业固废排放压力。

4 存在的问题

（1）镁泥洗涤难度大，经常出现堵塞设备、难于分离问题，导致洗涤不彻底，产品中氯化钠含量高，设备需停车人工清理等现象，还需进一步优化设备和工艺，采取合适的方法解决这个难题。

（2）陶瓷膜精制盐水工艺生产的盐泥还没有利用起来，因为该工艺产生的盐泥属于混合物，不好分离，下一步争取把这种混合物利用起来，采取合理工艺提高其纯度，作为一种新产品推向市场。

（3）产成物纯度不高，质量不稳定，杂质含量有时超标，这与设备、生产工艺和职工操作水平均有关联，下一步需优化改进工艺和设备，加强自动化改造，提高职工操作水平，使生产和操作全面得到升级，把产品质量再提高一个档次。

5 结语

实现清洁生产，发展循环经济，节能减排是所有生产型企业日常管理的核心任务，氯碱企业作为高耗能企业，这方面的工作更是重中之重。生态环境部加大了对固体废物的督查力度，加上环境保护税法的调节作用，把盐泥固废的处理摆上了议事日程。该公司对氯碱盐泥的无害化处理工艺已经取得了初步的成果，在综合利用上迈出了有意义一步，目前虽处于中试阶段，但是已经能够实现把氯碱盐泥变废为宝，为企业创造利润的目标，后续经过不断的技术改进，生产工艺将更加完善，逐步解决掉遇到的问题。