18.EN_CN 浅析影响我矿卤水净化絮凝剂效果的因素.docVIP

浅析影响卤水净化絮凝沉降效果的因素 荀 春 （云南盐化股份有限公司 650011） 摘要：通过对昆明盐矿卤水净化澄清效果进行实验研究，从理论和实际分析总结影响卤水净化澄清效果的内外部因素,为今后解决类似问题提供一定的理论和实际依据。 关键词：卤水净化 絮凝 沉降 因素 卤水净化是真空制盐工艺过程中的关键工序之一。其目的和意义在于除去或降低卤水中的杂质，提高制盐设备的生产能力，保证产品的质量，为化工生产和综合利用提供优质合格的原料。 昆明盐矿20万吨制盐装置系引进瑞士苏尔寿.埃塞维舍公司的先进生产工艺及关键设备，是现代化制盐企业之一。原料卤水属于芒硝型岩盐卤水。在真空蒸发制盐工艺中，对卤水质量要求极高，生产的精卤中Ca2++Mg2+控制在10PPm以下。如果卤水净化效果不佳，将直接影响生产的正常进行，会导致加热室管壁形成硬质垢层，甚至堵管，传热效率降低，洗刷罐频率增加，制盐设备寿命缩短等危害，从而影响产品的质量和产量，将导致整个企业的经济效益受到严重影响。 昆明盐矿自93年6月试车投产以来，曾经几度出现卤水澄清效果不佳的问题，尤其在98年下半年出现的情况最为严重，持续周期长达半年左右，净化后的卤水在罐内透光率极低，以反应罐内楼梯台数观察，总楼梯台数20台，效果最差时几乎一台都看不到，最好时也只能看到10台左右，与净化效果正常时的清可见底形成极大的反差。当时好在卤水净化过滤装置已建好使用，才勉强得以维持生产的顺利进行。公司对此情况非常重视，成立了卤水净化澄清效果项目攻关小组。通过努力，基本找到了可能影响卤水澄清效果的因素。现将之归纳总结如下，与同行们进行探讨，并为今后出现类似的情况提供一定的理论依据。 1、昆明盐矿卤水净化的基本情况： 1.1卤水中的杂质存在形式： 昆明盐矿卤水属于芒硝型卤水，卤水中主要含Ca2+ 、Mg2+ 、AL、P、有机物、少量粘土等杂质。 1.2卤水净化的方法： 采用石灰—纯碱一步法。 1.3卤水净化反应的基本原理： Mg2++CaO+H2O→Mg（OH）2↓+Ca2+ Ca2++Na2Co3→CaC03↓+2Na+ 1.4絮凝剂的选择使用： 絮凝剂类型对絮凝沉降效果影响很大 ,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）类絮凝剂适用的 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 ,在处理废水中作用很大 ,适用于极难处理的一些悬浮体系。絮凝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。 通过多次实验室小试和大生产的实验，确定使用阴离子部分水解型聚丙烯酰胺（PH-PAM）作为助沉剂，固含量为2.5%，平均分子量为1000万左右,水解度为30%。 2、卤水净化工艺流程简图见附图： 3、影响卤水净化澄清效果的因素分析 3.1卤水悬浮体系中固形物的化学组成与表面电性的改变而产生的影 响。 具体描述表面电性的参数是δ-电位。δ-电位的大小直接与整个卤水悬浮体系的稳定性有直接关系（见附表）。由表一可看出，只有δ-电位介于±20-30mv的粒子才容易凝聚。我矿采用部分水解型聚丙烯酰胺（PH-PAM）作为助沉剂，而PH-PAM通常只与δ-电位大于0的悬浮体系产生絮凝作用。高分子末端固着在颗粒表面上，伸入溶液中的链节再吸附在相邻颗粒的空白部位上，互相拉紧，形成“桥”。PH-PAM吸附在正电荷部位上，酰胺基与粒子表面上的羟基或氢原子之间形成氢键产生絮团，从而凝聚，加速固液分离速度。通过实验和查阅相关资料，导致整个卤水悬浮体系δ-电位变化的原因有以下几个方面： 3.2不同水解度絮凝剂的长期累积，导致悬浮体系δ-电位的改变。PH-PAM官能团荷负电。在改性过程中，曾经过高地提高水解度（理论计算约在50-70%），而实际改性过程并不完全，导致NaOH过量，加大了活性官能团的位阻。而NaOH本身就是一种无机阴离子混凝剂，最终使卤水悬浮体系的δ-电位向负方向移动。 3.2.1卤水净化采用石灰-纯碱法。石灰和纯碱的含量不高，极有可能带入其他电解质，影响悬浮颗粒表面电性和双电层的厚度、组成，影响絮凝剂穿透双电层在颗粒表面的吸着。此外，石灰、纯碱在某种意义上也是阴离子混凝剂，如果投加过量太多，日久天长也会产生累积，使整个悬浮体系的δ-电位发生变化，从而影响卤水的澄清效果。 3.2.2由于矿层的变化，卤水的成份也会发生变化，从而使卤水悬浮体系的δ-电位发生变化。在此方面应对不同采区的卤水进行抽样全分析、收集资料，以便将来有据可寻。附表如下： 胶体离子的δ-电位与其稳定性 胶体离子的δ-电位（mv） 悬浮体系的特性