利用氨碱废液生产液体盐的新型工艺

宋信信，熊泽华，邓 强，李春林，胡 景，邱常义

(江西晶昊盐化有限公司，江西 宜春 331200)

盐，号称“百味之王”，是人类日常生活中的必需品，是餐桌上的基本调味品，在工业生产中，盐素有“工业之母”的称号[1]。以盐为基础原料的盐化工产业，主要是氯碱和纯碱两大行业(俗称“两碱”)。两碱是国家工业发展的基础，其产量直接标志着国民经济及社会发展的状态[2]。我国已经形成以两碱为龙头的盐化工产业格局，在两碱产业的带动下，以高耗能著称的井矿盐不仅没有减少的趋势，反而出现了新建、扩建的热潮。固体盐的生产是对井矿中的卤水进行蒸汽加热使氯化钠结晶析出的过程，两碱企业使用固体盐作为生产的基础原料时，又需重新将固体盐溶解成饱和态。这期间又需要消耗大量的能源，这违背了节能降耗的生产宗旨[3]。

液体盐是指氯化钠含量和其它指标达到了电解盐水制烧碱和氨碱法制纯碱的液态氯化钠溶液。与固体盐相比，液体盐具有节约能源、工序简便、成本低和卸载便捷等优点。从节能、环保和可持续发展的角度考虑，未来液体盐势必会替代固体盐成为两碱行业的基础原料。在美、英、法等发达国家中，液体盐已经在工业盐中占据了主导地位，其中像美国这样的超级大国，其化工用盐几乎都是液体盐，其占比已达到97%以上。我国液体盐发展起步缓慢，液体盐的生产和使用情况，与发达国家的差距较大。因此开发新型液体盐工艺无疑将加快我国液体盐产业的发展。

综上，我国液体盐产业相对落后，对新工艺研究也相对较少。目前未见结合氨碱废液生产液体盐工艺的文献报道。显然，如能开发一种利用氨碱废液生产液体盐的新工艺，不仅能缓解内地氨碱厂的环保压力又能实现资源的再次利用，实现环境友好型企业。

1 利用氨碱废液生产液体盐的方法

1.1 氨碱废液成分组成

制碱废液因钙含量高，所以又可称为淡钙液，其成分含量因厂家、时间、原料和操作情况而有所差异[5]，其主成分见表1。

表1 制碱废液成分组成

在氨碱法制碱中，废液是调和液在蒸氨塔将氨蒸出后，从塔底排出的含渣液体。因此，除表1所列成分外，氨碱废液中还不可避免地存在少量氨，这部分的氨在废液中的占比虽是微乎其微，但其含量对液体盐来说却是“高氨”。

1.2 工艺流程

利用氨碱废液生产液体盐的工艺：将氨碱废液注井采卤，采出卤水直接为低硝卤或调配卤(调配卤即硝卤、钙卤)，将获得的低硝卤脱氨，除杂质后，清液即为液体盐。工艺流程图如图1所示。

图1 利用氨碱废液生产液体盐

具体工艺流程如下：

(2)将步骤(1)中得到的低硝卤水转至反应桶中，或分别将硝卤和钙卤按反应量配比转至反应桶中生产低硝卤水；向反应桶的低硝卤水中加入一定量的NaClO除去因废液带入卤水中的氨，得脱氨低硝卤水。

(3)脱氨低硝卤水转至沉降桶中，自然沉降实现固液分离，或离心脱水、或真空脱水固液分离，清卤(低硝卤)转至低硝卤桶中，沉淀的固体石膏转至石膏浆料桶内，做石膏产品。

(4)将(3)中低硝卤桶中的低硝卤转至反应澄清桶内，用“石灰—纯碱法”、或“两碱法”进行卤水净化，分别生成碳酸钙和氢氧化镁沉淀以除去卤水中的Ca2+和Mg2+，澄清后清液转送至液体盐桶内即为液体盐，卤水净化沉淀物钙镁泥等用离心泵、或溶积泵高压注入卤井采卤，卤水净化钙镁泥沉淀物沉淀在卤井溶腔中。

2 工艺的关键技术

2.1 除氨问题

氨碱法废液中携带的氨为氨损失的过程之一，相对于整个氨碱法来说，所占比重极小。从目前晶昊公司使用氨碱废液采出的低硝卤水情况来看，氨含量大致分布在80 mg/kg～130 mg/kg内。氯碱生产中，如使用含氨的液体盐为原料进行生产，则体系中的氨会与Cl-相互结合，形成一种极危险的NCl3，此物质极不稳定，在常温下都能引起大爆炸。因此，液体盐对氨含量有极其严格的要求，通常技术指标为氨氮含量小于4 mg/kg[6]。

结合现有资料和文献可知，国内企业在生产液体盐时，都会遇到氨含量问题。虽然制碱生产企业，已经有成熟的除氨办法，如加入Cl2或NaClO，但是，加入的除氨剂(NaClO)，又为液体盐添入了新杂质，又要想着法除掉该杂质。从目前晶昊公司生产情况来看(表2显示)，除NH3反应难度颇大，反应规律难以把握，残余的ClO-并不像反应方程式那般简单，所以除NH3问题有待进一步探讨。

2.2 氨碱废液除

2.3 液体盐运行数据

晶昊公司自2019-10进行液体盐的生产，现附上生产液体盐时的部分数据，供同行参考(表2)。

表2 液体盐生产的部分数据表

3 结语

文章提出的液体盐生产工艺，为我国液体盐产业的发展提供了一种新模式。相对于传统制盐工艺和纳滤膜技术而言，此新工艺利用氨碱废液在地下脱硝，可节省地面脱硝的相关设备，且生成的石膏泥直接留在盐腔内。所以，此工艺既节省了脱硝费用，又减轻了环保压力。