南碱蒸馏废液综合利用的探讨

杨建新

（广东南方碱业股份有限公司，广东广州 510760）

南碱蒸馏废液综合利用的探讨

杨建新

（广东南方碱业股份有限公司，广东广州 510760）

就南碱部分蒸馏废液如何综合利用问题，提出利用蒸馏废液脱除南碱水采矿区卤水中的硝，利用蒸馏废液和现有蒸发装置开发氯化钙产品，利用蒸馏废液处理中堂盐矿卤水中的硝开发商品盐。

蒸馏废液；综合利用；卤水脱硝；氯化钙；商品盐；探讨

南碱以井矿盐卤水为原料，采用索尔维法工艺生产纯碱已有十几年了。经过不断填平补齐及清洁生产挖潜的技术改造，目前纯碱生产装置能力已达到60万t／a。

索尔维法生产纯碱最大的缺陷是：每生产1t纯碱，要排出10m3左右的蒸馏废液，其中含固体渣300kg左右。国内外一般处理蒸馏废液的方法是将蒸馏废液澄清后，清液排入大海，渣浆堆积渣场或围海造地。一般来说，清液如达到排放标准后排入大海，对大海的生态环境并无明显影响，主要是废渣的处理，颇为难办。国内几大氨碱厂，都有较大的堆渣场地，终因日积月累，堆积如山，渣满为患。虽然各厂想方设法综合利用废渣，如制水泥、制砖、制钙镁肥等，均因技术问题或经济问题，未能得到满意的效果。

值得振奋的是，南碱自主开发的蒸馏废渣用于锅炉烟气湿法脱硫项目有了突破性的进展，业已完成验收及成果鉴定，技术达国内领先水平。鉴于珠三角地区火力发电厂对脱硫的巨大需求，在南碱纯碱产量达到60万t／a后，其蒸馏废渣可全部利用于锅炉烟气的脱硫。

然而，蒸馏废液的处理却有些麻烦，虽然目前南碱将蒸馏废液澄清处理达到排放标准后经8km的管道排至入海口，对大海的生态环境并无明显影响。但在南碱纯碱产量达到60万t／a后，其增加的蒸馏废液量处理却有些困难。

为此，笔者就南碱部分蒸馏废液如何综合利用的问题，提出如下想法，以供同行们探讨。

1 用蒸馏废液脱除卤水中的硝

南碱使用的井矿盐卤水中含有很高的硝（Na2SO4），不能直接用于制碱，必须先脱除卤水中的硝。

脱除卤水中的硝一般有三种方法：其一是冷冻提硝法，将卤水冷冻至－4℃时，可使卤水中的Na2SO4降低至含量为10g／L左右；其二是氯化钙法，即在卤水中加入Ca2＋，生成CaSO4·2H2O沉淀，可使卤水中的Na2SO4降低至含量为5g／L左右；其三是氯化钡法，即在卤水中加入Ba2＋，生成BaSO4沉淀，可完全除去卤水中的Na2SO4。

实践证明，这三种脱硝方法在工艺路线上的可行性是不容置疑的。因此在工业上的应用主要是根据卤水含硝量的高低和所要求的工艺指标来选择经济的脱硝方法，并设计与之相适应的工艺流程。

根据南碱实际产能60万t／a，即纯碱产量75t／h，需用卤水量为400m3／h。其中南碱水采矿区提供200m3／h卤水，含硝量较高，采用冷冻法脱硝；使用中堂卤水200m3／h，含硝量较低，则用蒸馏废液脱硝（氯化钙法）。这样，无论从工艺上还是经济上来说，都是无可厚非的。但从蒸馏废液综合利用的角度来看，似乎力度还不够。因为处理200m3／h中堂卤水，只能综合利用蒸馏废液24m3／h。

如果用氨碱蒸馏废液——卤水钙法脱硝工艺来处理南碱水采矿区提供的200m3／h卤水，则能综合利用蒸馏废液72m3／h。因为南碱水采矿区提供卤水中Na2SO4含量为55gL左右，而中堂卤水中Na2SO4含量为25g／L左右，按脱硝后卤水中Na2SO4含量为10g／L计算，水采矿区卤水所用蒸馏废液量应是中堂卤水所用蒸馏废液量的3倍。

从技术上分析，南碱自主开发的氨碱蒸馏废液——卤水钙法脱硝工艺已经过小试和中试的验证，其结论是工艺可靠、经济适用，该技术办理了专利申请。而且目前南碱采用此技术建设的一套处理200m3／h中堂卤水的脱硝装置业已通过了科技验收。

射频热凝术的治疗是通过射频电极在椎间盘内形成高频电场,促使局部水分子共振产生人靓,气化椎间盘髓核组织,让突出的部位收缩回来,进而接触对相关神经根的压迫[5]。臭氧消融治疗则是将臭氧注入髓核之后,治疗本质都是促进髓核萎缩,抗炎、减压的作用。联合联合应用有利于患者病情的恢复。本次研究结果显示,研究组患者总有效率为92.00%,对照组患者总有效率为80.00%,差异具有统计学意义(P<0.05);研究组患者IL-6及TNF-α水平明显低于对照组患者,差异具有统计学意义(P<0.05),进一步说明,射频热凝术联合臭氧消融治疗腰椎间盘突出临床效果显著,有利于患者恢复。

从经济上分析，安装一套氨碱蒸馏废液——卤水钙法脱硝工艺装置来处理南碱水采矿区提供的200m3／h卤水，由于可利用冷冻提硝装置的部分设备，投资大约在300万元左右。因此投资是较小的，关键是经济效益的对比。

目前南碱冷冻提硝装置处理南碱水采矿区提供的200m3／h卤水，每年生产无水硝7万t，盈利约700万元（按每吨无水硝盈利100元计）；如果南碱采用氨碱蒸馏废液——卤水钙法脱硝工艺来处理南碱水采矿区提供的200m3／h卤水，每年可副产8.8万t二水石膏，盈利约700万元（二水石膏用于水泥作缓凝剂，按每吨二水石膏盈利80元计）。也就是说，两者直接产生的经济效益相当。如果将二水石膏进一步加工成建筑石膏粉和其它石膏制品，则其产生的巨大经济效益是冷冻提硝法无法比拟的。

另外，从节能上分析，氨碱蒸馏废液——卤水钙法脱硝工艺的能耗仅为冷冻法的十分之一。因为用冷冻法处理南碱水采矿区提供的200m3／h卤水，每小时耗电2 000多度，耗蒸气约8t，而用氨碱蒸馏废液——卤水钙法脱硝工艺来处理南碱水采矿区提供的200m3／h卤水，每小时仅耗电200kWh。

重要的是，用氨碱蒸馏废液——卤水钙法脱硝工艺来处理南碱水采矿区提供的200m3／h卤水，可综合利用氨碱蒸馏废液72m3／h，解决南碱部分蒸馏废液的排放困难。

2 利用蒸馏废液和现有蒸发装置开发氯化钙产品

南碱现有一套10万t／a真空制盐装置，每年仅生产4万t盐以满足制碱所需的饱和盐水，即目前这套真空制盐装置尚有60%的蒸发富余量。也就是说，这套真空制盐装置运行不经济。为此，南碱已配备有加外购固体盐的装置，随时可停运这套真空制盐装置。

生产出来的40%的液体氯化钙，一方面可用槽车运输，销售给珠江三角洲地区的用户，用作化工原料、制冷剂及熬制固体氯化钙的原料；另一方面可结合南碱现有氯化钙产品的设计，装置升、降膜蒸发设备，用40%的液体氯化钙为原料，生产出70%的固体氯化钙产品，供应广东周边各省市场，并利用港口优势出口东南亚乃至世界各地。

当然，副产的固体盐可直接用于饱和盐水，不够部分则外购固体盐补充。

生产氯化钙的主要设备就是蒸发装置。南碱若利用现有的蒸发装置，结合已有的70%的固体氯化钙产品的设计图纸，实现开发氯化钙产品的计划，则不仅可节省数以千万的投资费用，而且其生产成本也可降低很多。

3 利用蒸馏废液处理中堂卤水，新建一套年产100万t商品盐的真空制盐装置

珠江三角洲地区虽无大型盐矿，但中堂盐矿的盐资源却比较丰富，按每年开采100万t测算，至少可开采200年。目前仅每天供南碱用卤1500多m3（每年折盐15万t），尚未得到深入开发。其原因主要是卤水中含SO2－4较高，不能直接用于真空制盐和两碱工业上。因此，南碱可用蒸馏废液处理中堂卤水中的SO2－4，利用中堂盐矿丰富的盐资源，新建一套年产100万吨商品盐的真空制盐装置，供应珠江三角洲地区的用盐需求。

新建一套年产100万t商品盐的真空制盐装置，是南碱综合利用蒸馏废液，开发中堂盐矿丰富的盐资源，增加经济效益的好项目。因为按年产100万t商品盐计，每年可用中堂卤水320万m3（约400 m3／h）综合利用蒸馏废液40万m3（约48m3／h）。若按每吨商品盐平均售价400元，利税100元计，则南碱每年可增加产值4亿元，创造1亿元的利税，其经济效益相当可观。

南碱利用中堂盐矿丰富的盐资源，开发商品盐的项目是比较实际的，因为南碱目前公用设施齐全，有毗邻的大型热电厂供应能源，也不用另征场地；且技术力量雄厚，工人素质较高，有一套10万t／a的真空制盐装置已经运行20年，积累了丰富的生产经验；如果再建一套100万t／a真空制盐装置，则是轻车熟路，比新建一个同样规模的真空制盐企业的投资至少要省一半以上；商品盐的生产成本也不会比同行业更高，而且地处珠江三角洲的腹地，市场容量大，运输费用低，竞争力强；还可利用河运和海运的便利，将商品盐销售给近邻的缺盐省份，如福建和广西等地；也可利用港口优势，伺机将商品盐打入国际市场。

TQ 114.161

C

1005－8370（2012）06－10－03

2012－08－30

杨建新（1956—），广东南方碱业股份有限公司技术开发部项目经理，化工工艺工程师，长期从事化工生产管理、工程设计和技术开发。