[发明专利]一种矿井卤水的净化工艺

说明书

本发明公开了一种矿井卤水的净化工艺，包括如下工艺步骤：分料、去除碳酸氢钠、净化、转卤、出泥和中和。本发明的矿井卤水的净化工艺过程简单、操作方便，将高碳酸氢钠卤水和低碳酸氢钠卤水分开返卤，并将高碳酸氢钠卤水引至卤水硝水罐中，通过硫酸与卤水中的碳酸氢钠发生反应，以除去大部分碳酸氢钠，避免在净化步骤中氢氧化钠的消耗增加量过大；将硝水罐中的低碳酸氢钠卤水和清卤罐中的清卤混合后再经调节PH即可投入使用，可节约因直接使用清卤罐中的清卤而消耗的氢氧化钠，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及卤水净化技术领域，具体涉及一种矿井卤水的净化工艺。

背景技术

真空制硝生产使用的原料是天然无水芒硝岩经溶解后形成的液体，即俗称卤水，其中Na₂SO₄、NaCl含量较高，部分芒硝岩还含有一定量的NaHCO₃、钙、镁、钡、锶、钾等及碳酸根、碳酸氢根。在生产过程中，原料在生产系统中蒸发浓缩，由于矿产资源的综合利用，而不能实现卤水在精制预处理过程中彻底去除这些化学元素，含有多种化学元素的原料卤水随着蒸发的进行而不断富集，物料的浓度上升、沸点升高，粘稠度增大，特别是物料中的NaHCO₃在蒸发和极性条件催化过程中与这些化学元素进行反应，生成金属分子，这些元素的存在导致生产装置有效温差、传热系数和循环动力等均受到较大的影响。

目前常用的净化卤水的方法是在卤水反应罐中添加烧碱(氢氧化钠)、纯碱(碳酸钠)，搅拌反应形成氢氧化镁和碳酸钙等沉淀物，再通过絮凝剂聚集沉降澄清，最后得到低钙低镁卤水，但是随着地下溶解矿层成分发生变化，卤水中碳酸氢钠含量越来越高，而卤水反应罐中添加的烧碱优先与碳酸氢钠反应生产纯碱，按照现有方法虽然能省去纯碱添加，但因存在烧碱优先与碳酸氢钠反应使净化过程中的烧碱消耗增加量过大，同时反应生成严重过量的纯碱，也给后工序PH调节带来很高的酸消耗。鉴于此，有必要对传统的卤水净化工艺作出改进。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种工艺过程简单、操作方便，可有效除去卤水中的碳酸氢钠，且可避免氢氧化钠的不必要消耗的矿井卤水的净化工艺。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种矿井卤水的净化工艺，包括如下工艺步骤：

S1、分料：在原卤供应车间将原卤分为高碳酸氢钠卤水和低碳酸氢钠卤水；

S2、去除碳酸氢钠：将高碳酸氢钠卤水投入硝水罐中，加入浓硫酸，控制温度为40～50℃，并持续搅拌，同时通过在线PH计测量硝水罐中的酸度，得到低碳酸氢钠卤水；

S3、净化：将原卤中分出的低碳酸氢钠卤水投入卤水反应罐中，同时通过第一物料泵将硝水罐中的低碳酸氢钠卤水送入高15米的卤水反应罐中，进料至7米高时加入质量分数为32％的氢氧化钠溶液，进料至13米时加入絮凝剂，持续搅拌至进料为14米，停止进料，静置9～11h，得到上层为清卤、底层为钙镁沉积物的悬浊液，其中卤水反应罐中1米以上为清卤，1米以下为钙镁沉积物；

S4、转卤、出泥：将卤水反应罐中4米以上的清卤转出，4米以下的清卤进入下一轮循环，清卤转入清卤罐备用，卤水反应罐底部留有抽泥出料口，将含钙镁沉积物悬浊液抽入泥浆罐，再送入过滤装置中进行过滤，过滤得到的清液回卤水反应罐，过滤出的沉淀物压榨成饼送锅炉与煤掺兑燃烧；

S5、中和：使用第二物料泵将清卤罐中的清卤送入混合溜槽中，同时通过第一物料泵将硝水罐中的低碳酸氢钠卤水送入混合溜槽中，不断搅拌将两者充分混合，缓慢加入质量分数为98％的浓硫酸，通过在线PH计和人工检测PH来确定混合溜槽中的PH值，中和反应完成，将中和PH后的精卤送入精卤储罐中。

优选地，前述步骤S1中，高碳酸氢钠卤水和低碳酸氢钠卤水的碳酸氢钠含量分别为20～50g/L和1～2g/L。