氨碱法纯碱生产中废液及碱渣的综合利用+研究

刘清帅

摘 要：氨碱生产过程中会排放大量废液和碱渣，影响环境质量，造成严重的环境污染，浪费大量资源，明显降低资源利用率。这已经成为限制纯碱生产的一个重要原因。解决这一问题的有效途径是使废液和碱渣综合效益。使用。从氨碱生产中废液和碱渣的生产和组成入手，分别分析了废液和碱渣的综合利用方案，希望对相关工作有所帮助。

关键词：氨碱法；纯碱生产；废液；碱渣；综合利用

引言：

在氨碱法生产纯碱的过程中，必然会产生大量的废液和碱渣，造成严重的环境污染。目前，对纯碱生产的要求不仅是对其生产能力的要求，而且是对尽可能减少环境污染的要求。氨碱厂的废液和碱渣的排放方式大多是分开排放的。虽然环境污染问题已经在一定程度上得到了解决，但是很多资源被浪费了。因此，废液和碱渣的综合利用已成为研究的热点。

1废液的产生和组成

1.1氨碱法纯碱生产工艺过程简介

氨碱法纯碱的生产程序可以分为下面几个步骤：（1）CO2气体和石灰乳的制备；（2）盐水的制备、精制和氨吸收制得氨盐；（3）氨盐水碳化生产重碱；（4）重烧碱煅烧产生纯碱产品和CO2；（5）母液中氨的蒸馏回收[1]。为回收氨能量，将从过滤后的重碱中提取的含氨的滤液（母液）与石灰乳进行反应，回收其中氨；蒸氨后的液固混合物无使用价值，称为废液。

1.2废液和碱渣的组成

废液的pH值较高。根据不同厂家的生产要求和操作，废液的组成有很大的差异，包括钠离子、钙离子、氯离子、氢氧化物、硫酸盐、碳酸盐。碱渣的组成也因苏打的原料不同而不同，一般含有钠离子、钙离子、氯离子、氢氧化物、硫酸盐、碳酸盐、氧化铝、二氧化硅、氧化钙、酸不溶物、结合水等。

2氨堿法纯碱生产中废液的综合利用

2.1废液处理工艺

由于纯碱是一种大宗化学制品，其生产过程中排放的废液量惊人。国内大型氨碱厂都建在海边，主要目的之一就是为了方便处理生产过程中排放的废液和废渣。目前主要是建渣场，即用土石筑坝，将废液送到大坝，使其能自然澄清、自然碳化、清澈的液体pH值、浊度等指标达标排放；坝体固体渣沉积量大，沉积速度慢，多年不干燥，占用大量土地，耗费巨大投资。大华烧碱厂、南方烧碱公司、焦作烧碱公司改进了废液的排放方式。废液的排出方式由传统的湿法改为压力过滤干燥法。但由于滤饼生产能力低、滤饼含水率（50%-60%）高、设备故障率高、劳动强度高（间歇运行）等诸多板框压滤机缺陷、废渣利用率低，无法满足环保要求，需要进一步改进[2]。

2.2废液再制盐

氨碱法生产纯碱过程中产生的废液可通过蒸馏回收利用。一般来说，氯化钙和氯化钠可以从废液中得到。这在工厂很常见。废液中产生的产物可退回制碱系统进行再加工，所生产的氯化钙可用于制碱，干燥剂和制冷剂应用广泛。

2.3一次盐泥用于烟气脱硫

在选择煤炭资源发电时，脱硫处理已成为重要内容。许多电厂都有相应的脱硫设备，但都是后续处理，处理效果不好。特别是在煤炭燃烧过程中，锅炉本身不含脱硫设备，严重影响周围环境。它已成为员工的职业病，损害了员工的健康。同时，大量的烟气不脱硫也会影响当地环境，严重的酸雨，具有很强的腐蚀性，影响更大。烟气脱硫处理也是人们研究的热点。目前，十多种脱硫过程被开发出来，过程已经成熟，可广泛推广，但成本高，许多企业特别是中小企业，很难完成脱硫过程的基础设施和运行。对原盐污泥资源进行烟气脱硫处理，可以大大降低脱硫成本，更好地利用废液。废液pH值较高，与一氧化硫发生酸碱中和反应。废液中的钙、镁离子也能与硫酸盐形成水溶性沉淀，有效地解决了脱硫问题。

3氨碱法纯碱生产中碱渣的综合利用

3.1碱渣在农业方面的综合利用

农业碱渣的综合利用主要集中在钙、镁肥料的生产上。废液在沉淀槽中沉淀后，悬浮液稀释后放入离心机。滤饼与氧化镁硫酸混合，成熟24小时后保留。钙镁肥料本质上是硫酸钙、碳酸镁、氢氧化镁、氯化钙、氯化钾、氯化钠、硫酸镁和硫酸钾的混合物。其外观呈灰色颗粒状，经过综合实验改良后得到广泛应用。中国的钙和镁肥料是由碱渣制成的。经处理后，在许多领域得到了应用，取得了良好的效果。残碱还可用于土地改良，许多的土地是酸性的，很难培养，一般会选择应用石灰中和后可以改善土壤，每年所需的石灰，和碱性渣本身的pH值较高，可以作为主体而不是大多数石灰完成土壤改良。在国外许多地方都建立了钙肥厂来处理土壤改良剂以改善土壤酸碱度。与石灰粉相比，改良效果没有降低，改良后的土壤在一定程度上也会提高作物产量。用氨碱法处理纯碱生产过程中产生的废渣可制得钙镁肥料。废物可以被综合利用，变成财富。处理流程不复杂，能起到积极的作用，不污染环境。对某些酸性土壤有较好的改良作用，促进微生物的活性。增加土壤养分，使土壤更适合作物生长，也为作物提供生长所需的钙、镁等元素[3]。

3.2碱渣在建筑方面的综合利用

碱渣中含有大量的电石等金属化合物，可作为硅酸盐水泥制备的主要原料。采用国内碱矿渣和粉煤灰熔融法制备粉煤灰水泥。粉煤灰水泥的强度符合国际要求，在建筑领域得到了广泛的应用。以碱渣为原料制备水泥已在国外广泛试验。实验数据对比分析表明，该工艺可行，产品质量高。在建筑领域得到了广泛的应用。从经济效益的角度看，碱渣消耗大，设备可靠。与普通水泥厂有一定差距，但社会效益较高，这也是碱渣综合利用的有效途径，实现规模化工业化生产，可以进一步提高氨碱的生产。除普通粉煤灰水泥外，碱渣还可制备低温水泥基胶粘剂。目前，我国在这方面进行了试验，在对水泥制品进行后续处理后，将碱渣和矿渣粉熔合成水泥熟料[4]。低温水泥需要大量的碱渣，而且工艺简单，能耗低，在生产中不会产生二次气体污染，而且成本较低。在胶粘剂的生产中，附着力好，而且能在短时间内固化，强度高，已被广泛使用。水泥的制备过程中存在着不可避免的问题。碱性矿渣含有较多的氯。在配制水泥时，易吸水，影响水泥性能，腐蚀钢筋混凝土钢筋。镁盐会对水泥的质量产生更大的影响，尤其是在矿物中。这样，建筑的质量就会受到影响。如果情况严重，建筑物会直接破裂或倒塌。因此，需要对其进行处理后才能用于水泥的制备[5]。

结束语：

由于我国天然碱和复合碱的开发仍难以达到氨碱替代的水平，虽然大型的氨碱厂都在沿海地区，但这些地区都是经济发达的地区，国家已经加大了对环境保护的控制力度，所以碱渣实施了“废物化合成宝，改善环境，发展生产”的政策，具体实施的时间。采取“重点攻关、典型示范、循序渐进”的方法。

参考文献

[1]王秀忠，王健.螺旋式碱渣废液除砂机的研发与应用[J].化工管理，2017（25）：131-132.

[2]王秀忠，王健璠.一种碱渣/盐泥废液综合处理设备的研发及应用[J].纯碱工业，2017（03）：12-14.

[3]赵海.浅谈国内外氨碱法纯碱生产中废液及碱渣的应用[J].化工管理，2015（08）：181.

[4]王晓娜，张云净，王亚飞，刘艳娟，李悦，刘大成.氨碱法纯碱厂废渣综合利用[J].化学工程师，2014，28（02）：32-34.

[5]李树兴.蒸氨废液及盐泥浆压滤特性研究及探讨[J].纯碱工业，2014（01）：12-14.

（作者单位：山东海化股份有限公司纯碱厂）