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摘要：工業(yè)生產(chǎn)涉及的領(lǐng)域比較多，如石油化工產(chǎn)業(yè)、冶金冶煉產(chǎn)業(yè)以及制藥行業(yè)等。在實際的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，產(chǎn)生的廢水非常多，含鹽量高的廢水就是其中的一類，以硫酸鈉和氯化鈉為主。如果將其直接外排，可導致礦產(chǎn)資源浪費，影響周圍土壤，使水體含鹽量增加。面對水資源匱乏的現(xiàn)狀，應(yīng)當尋找制堿廢液資源化利用的工藝，以緩解水資源緊張的問題，有效減少環(huán)境污染，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的雙贏。從理論分析入手，全面分析鹽堿聯(lián)合循環(huán)工藝中的氨堿廢液，提出氨堿廢液資源化綜合利用的途徑。

關(guān)鍵詞：鹽堿聯(lián)合循環(huán)；制堿廢液；資源化；綜合利用

鹽堿聯(lián)合工藝是由江蘇省井神鹽業(yè)有限公司和省制鹽工業(yè)研究所科研人員共同研究、提供的一種新鹽堿聯(lián)合生產(chǎn)工藝。在此工藝中，氨堿工藝是主體，將其和制鹽工藝有效結(jié)合，利用井礦鹽采鹵形成的溶腔儲存純堿生產(chǎn)中的廢渣，結(jié)合純堿生產(chǎn)廢液中氯化鈣、氯化鈉在制鹽采鹵中的使用，通過去除氯化鈣或者降低鹵水中硫酸鈣的含量，保證鹵水品質(zhì)，有效利用氯化鈉實現(xiàn)制鹽廢液的資源化利用。

1氨堿法生產(chǎn)環(huán)節(jié)廢液的產(chǎn)生

通常情況下，氨堿法制堿生產(chǎn)中，氨回收階段是廢液產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié)，氨在吸收之后，需要進行相應(yīng)的碳化，獲得碳酸氫鈉和含有氯化鈉、氯化銨的液體。通過對氨的回收，氨可以再次被循環(huán)利用，通常向廢液中添加硝化后的石灰，通過生石灰和氯化銨的化學反應(yīng)，生成氨氣和氯化鈣。通過回收系統(tǒng)對氨氣進行回收利用，將余下的渾濁液體過濾澄清后，形成清澈的氨堿廢液液體。氨堿法產(chǎn)生的氨堿廢液較多，一般來說，每生產(chǎn)1t的純堿產(chǎn)生的廢液、廢渣有9~11m3，其中，固體廢渣有200~300kg，氨堿廢液為8~10m3。

2氨堿廢液在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用分析

（1）應(yīng)用線路。在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，氨堿廢液的循環(huán)利用主要分成3種工藝方式。第一，對氨堿廢液進行灘地日曬，使其水分蒸發(fā)，以結(jié)晶的方式產(chǎn)出鹽，母液進入灘地反復日曬，結(jié)晶析出大多數(shù)氯化鈉，將復曬之后的母液轉(zhuǎn)移到室內(nèi)加熱蒸發(fā)，當液體中的氯化鈣接近飽和時，控制好水量和溫度，采取冷卻結(jié)晶的方式，實現(xiàn)鈣片生產(chǎn)。第二，經(jīng)過相應(yīng)的日曬后，使氨堿廢液的水分蒸發(fā)，在氯化鈉結(jié)晶飽和狀態(tài)時，利用真空制鹽的方式，通過室內(nèi)加熱蒸發(fā)完成制鹽，當液體中氯化鈣接近飽和時，通過制鈣工序制取鈣片，在完整工藝中，采取水量控制、保溫分離等方式。第三，在氨堿廢液中添加需要溶解的固體鹽，在接近飽和狀態(tài)時，利用真空制鹽方式，在室內(nèi)加熱完成制鹽，利用相同的方式，形成接近飽和的氯化鈣溶液，采取同種方式生產(chǎn)鈣片。（2）制鹽工業(yè)中氯化鈣的應(yīng)用。工業(yè)生產(chǎn)中，利用氯化鈣脫除硫酸根被普遍應(yīng)用。一是通過灘曬方式產(chǎn)鹽，實現(xiàn)廢液的循環(huán)利用，有效處理礦鹵灘曬母液。在芒硝類型的礦鹵企業(yè)生產(chǎn)中，借助灘曬方式制鹽，將含有硫酸鈉的母液排出，如果將其直接排放，會造成相關(guān)資源的浪費，也會給環(huán)境造成很大的污染。采取有效的方式，對氨堿廢液作出處理，有效降低硫酸鈉含量，保證其在標準范圍內(nèi)，將母液轉(zhuǎn)化成以氯化鈉為主的鹵水，利用灘曬方式制鹽，實現(xiàn)廢液的循環(huán)利用[1]。二是真空制鹽，其生產(chǎn)企業(yè)主要為芒硝含量高的芒硝型生產(chǎn)企業(yè)，尤其不屬于鹽硝聯(lián)產(chǎn)企業(yè)。由于芒硝含量較高，在真空制鹽的過程中，其母液排放相對較多，能量消耗不斷增加，使得企業(yè)生產(chǎn)效率降低，不利于企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營，導致企業(yè)生產(chǎn)成本增加。在企業(yè)生產(chǎn)中，一些企業(yè)利用鈣片對鹵水進行處理，使得鹵水中芒硝的含量降低，保證企業(yè)能夠正常生產(chǎn)，可獲得較好的經(jīng)濟效益。三是有效降低硫酸鈉含量以生產(chǎn)出合格的液體鹽。此種方式主要應(yīng)用在芒硝型鹽鹵礦生產(chǎn)企業(yè)，企業(yè)的鹽礦品質(zhì)高，可以生產(chǎn)液體鹽，但礦鹵中硫酸鈉含量比較高，超出國家液體鹽的質(zhì)量標準。為了保證液體鹽符合國家行業(yè)質(zhì)量標準，需要采取有效的方式處理母液中的芒硝。

3氨堿廢液處理方法的應(yīng)用

（1）井下除硫，精制礦鹵方法。通過相應(yīng)的沉降后，開采出相應(yīng)的鹽鹵，加強控制硫酸鈉含量，其通常被應(yīng)用在一些真空制鹽系統(tǒng)中。為了確保真空設(shè)備能夠有效使用、提高生產(chǎn)工藝效率，需要控制氨堿廢液的加入量，明確氨堿廢液和淡水之間的比例，實現(xiàn)原料鹵水中硫酸鈉含量的降低，不會對礦鹵性質(zhì)產(chǎn)生影響。主要流程：將淡水加入相應(yīng)的氨堿廢液中，根據(jù)相應(yīng)的摻兌比例，控制兩者的比例，將混合溶液代替原來使用的淡水注入鹽礦，在現(xiàn)有的礦井中形成巨大的空腔。通過巖鹽的溶解，氯化鈣和硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)，進而生成硫酸鈣沉淀物，可以有效降低硫酸根離子的含量。在鹽硝聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)系統(tǒng)中，不需要考慮鹽堿廢液處理的問題，只要保證原料鹵水中硫酸鈉的質(zhì)量濃度在22g/L。在控制摻兌比例時，需要全面了解真空制鹽設(shè)備的參數(shù)和要求，分析巖鹽中硫酸鈉的質(zhì)量濃度，結(jié)合這些實際情況，通過相應(yīng)的計算和生產(chǎn)實驗確定摻兌比。

（2）井下除硫，精制液體鹽方式。在此項工藝中，主要流程：在氨堿廢液中摻入淡水，控制摻兌比，將其注入鹽礦內(nèi)，在現(xiàn)有的礦井中形成巨大的空腔，完成巖鹽溶解工作。通過氯化鈣和部分硫酸鈉的反應(yīng)，生成硫酸鈣沉淀物，使得硫酸根離子含量降低。通過沉淀等措施，開采出接近飽和狀態(tài)的氯化鈉液體鹽，可以直接應(yīng)用在相關(guān)化工企業(yè)中，使得制鹽企業(yè)鹽產(chǎn)品類型增加，保證鹽產(chǎn)品質(zhì)量。在確定摻兌比時，需要根據(jù)井下巖鹽硫酸鈉含量以及礦井溶腔大小等，再經(jīng)過相應(yīng)的計算和試驗。

（3）井下采鹵，日曬制鹽方式。針對日曬制鹽的氯化鈣類型礦鹵，應(yīng)當采取有效的氯化鈣含量控制措施，與生產(chǎn)企業(yè)深入溝通、交流。在此項工藝中，其工藝流程具體如下：在產(chǎn)生的氨堿廢液中加入適量的淡水，結(jié)合具體比例做好摻兌工作，將得到的混合溶液代替淡水，應(yīng)用到硫酸鈉鹽礦的開采工作中。在鹽礦開采后，其礦鹵特性發(fā)生了相應(yīng)的變化，氯化鈣和硫酸鈉反應(yīng)生成相應(yīng)的硫酸鈣沉淀，部分氯化鈣存在于鹵水中，使硫酸鈉類型的礦鹵轉(zhuǎn)變成氯化鈣類型礦鹵。在開采后，采取長距離管道輸送到灘地進行日曬制鹽。在實際的生產(chǎn)中，要做好氯化鈣的質(zhì)量濃度控制，一般是7g/L，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)標準和要求，有效減少母液的產(chǎn)生，則不需要采取回收方式，保證日曬制鹽生產(chǎn)順利開展。摻兌比需要結(jié)合井下巖鹽中硫酸鈉的含量以及溶腔大小等，通過相應(yīng)的計算，根據(jù)生產(chǎn)試驗確定。

（4）井下采鹵，鹽鈣聯(lián)產(chǎn)方式。在此方式中，具體工藝線路如下：在生產(chǎn)中，將原來使用的淡水，使用氨堿廢液代替，用于硫酸鈉類型鹽礦開采，以改變鹽礦的特性。利用硫酸鈉和氯化鈣的反應(yīng)生產(chǎn)硫酸鈣沉淀，大多數(shù)氯化鈣依然存在于鹵水中，使硫酸鈉礦鹵轉(zhuǎn)化成氯化鈣礦鹵。針對氯化鈣礦鹵，采取真空制鹽的方式。一方面，制鹽、制堿的組合投入較大，因此，在組合的過程中不能盲目，企業(yè)應(yīng)做好組合技術(shù)的分析以及重點技術(shù)的攻關(guān)，尤其應(yīng)注重從經(jīng)濟投入、投入回報等方面綜合考慮。同時，做好組合企業(yè)的溝通，明確企業(yè)的出資比例、利潤分成以及運營過程中各自的職責。另一方面，與當?shù)卣块T積極溝通，獲得其相關(guān)支持。在綜合分析各種因素的基礎(chǔ)上，擬定相關(guān)的組合方案，并由企業(yè)、政府部門、技術(shù)專家等共同商討，優(yōu)化、調(diào)整方案的細節(jié)，保證組合方案科學、合理。真空制鹽之后得到的母液，氯化鈣含量比較高，氯化鈉的含量非常低，而液體氯化鈉既可以直接作為商品出售，也可以提供給生產(chǎn)企業(yè)用于鈣片的生產(chǎn)[2]。制鹽、制堿應(yīng)用的技術(shù)與設(shè)備不同，因此實現(xiàn)膜法制鹽與制堿的組合需要結(jié)合實際情況做好充分的論證與研究，以確定最佳的組合方案。

（5）以聯(lián)合制堿工藝作為基礎(chǔ)，對高濃度硫酸鈉和氯化鈉的含鹽廢水作出處理，提出零排放、環(huán)保的高鹽廢水資源化利用技術(shù)。采用聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿時，以上述聯(lián)合技術(shù)產(chǎn)出的鹽作為原料，構(gòu)成制鹽、制堿的聯(lián)合生產(chǎn)體系，可減少不必要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，保證制堿產(chǎn)量。研究得知，經(jīng)過電滲析技術(shù)處理獲得的精制鹽水，適當調(diào)整生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)與膜法制鹽的無縫對接，不僅能有效減少成本投入，還不用擔心鹽供應(yīng)量不足的問題。另外，制堿時實現(xiàn)與廢液灘曬鹽鈣聯(lián)產(chǎn)，在獲得氯化鈣等產(chǎn)品的同時，能大幅減少廢水的排放，拓展新的利潤增長點[3]。組織相關(guān)技術(shù)人員開展膜法制鹽、制堿組合技術(shù)培訓活動，尤其做好新設(shè)備操作知識的講解，使相關(guān)人員了解設(shè)備參數(shù)的含義，掌握相關(guān)的操作技巧。根據(jù)膜法制鹽、制堿組合實際制定相關(guān)的技術(shù)操作規(guī)范，要求技術(shù)人員認真學習，使其在工作中認真遵守規(guī)范。此外，為提高技術(shù)人員操作水平，還應(yīng)定期組織其到同類企業(yè)參觀考察，學習先進的經(jīng)驗。很多地區(qū)在淡化海水工藝研究、淡化裝置采購上雖然投入較大，但也獲得了非?？捎^的效益。不僅如此，運用豐富的海水資源大力發(fā)展制鹽工業(yè)，能很好地促進當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。傳統(tǒng)運用海水制鹽的流程為將海水引入蒸發(fā)池，借助風吹日曬蒸發(fā)水分，達到一定程度后倒入結(jié)晶池形成飽和鹽溶液，而后灌入飽和鹵水便可獲得粗鹽[4]。

4結(jié)語

在鹽堿聯(lián)合循環(huán)中，要想資源化利用制堿廢液，需要分析鹽礦的特點，充分發(fā)揮企業(yè)自身的優(yōu)勢，通過硫酸鈉和氯化鈣的化學反應(yīng)原理，深入分析其應(yīng)用方式，做好氨堿廢液的處理和利用工作。其工藝流程非常簡潔，技術(shù)水平較高，投資成本較少，是對氨堿廢液回收再利用的有效方案。在氨堿廢液處理過程中，井下采鹵、鹽鈣聯(lián)產(chǎn)方式屬于發(fā)展較為成熟的工藝之一，工藝較為復雜，需要對真空制鹽系統(tǒng)進行改造，充分發(fā)揮其優(yōu)勢，以實現(xiàn)鹽堿聯(lián)產(chǎn)及對廢物的綜合利用，實現(xiàn)環(huán)境保護目標，保證鹽鹵開采質(zhì)量，有效控制制鹽成本，做好氯化鈉的回收，確保礦井開采工作的有效開展。

[參考文獻]

[1]韓萌.采用聯(lián)合制堿法資源化利用高鹽廢水工藝研究[D].北京：北京化工大學，2017.

[2]馮昌華.高鹽廢水實現(xiàn)鹽資源化利用[J].鹽業(yè)與化工，2016（1）：6.

[3]蔣海斌，張文廣.鹽堿聯(lián)合循環(huán)中制堿廢液資源化利用的研究[J].中國井礦鹽，2009，40（6）：9-12.

[4]黃欣，陳業(yè)鋼，蘇楠楠，等.高鹽廢水分質(zhì)結(jié)晶及資源化利用研究進展[J].化學工業(yè)與工程，2019，36（1）：14-27.

作者:高祥 單位:中鹽內(nèi)蒙古化工股份有限公司鹽堿分公司制堿車間