CN109867297A

CN109867297A - 一种用磷酸盐去除硫酸钠型卤水中钙镁的方法

Info

Publication number: CN109867297A
Application number: CN201711269733.5A
Authority: CN
Inventors: 王兰君; 荆小兵; 张淑样; 孙益新; 陈红贵
Original assignee: NANFENG CHEMICAL GROUP CO Ltd
Current assignee: NANFENG CHEMICAL GROUP CO Ltd
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2019-06-11

Abstract

一种卤水除钙镁的新工艺，利用氢氧化钠和磷酸盐相结合的方式去除硫酸钠型卤水中的钙镁离子，以达到减轻蒸发器结垢、提高蒸发效率的目的。目前大部分的卤水除钙镁采用两碱法，工艺简单，钙泥量少，但存在一个很大的问题是卤水中硫酸根含量高时除钙镁率仅能达到30‑60%，这样的卤水远远达不到蒸发前对卤水钙镁指标的要求，本发明主要解决硫酸根含量高的卤水的除钙镁问题，采用氢氧化钠和磷酸盐相结合的方式去除盐湖卤水中的钙镁离子，对两种离子的去除率可以达到98%以上，以有利于后续的蒸发。

Description

一种用磷酸盐去除硫酸钠型卤水中钙镁的方法

技术领域

本发明属于一种盐湖卤水除钙镁的生产工艺，具体地讲就是利用氢氧化钠和磷酸盐相结合去除硫酸钠型盐湖卤水中的钙镁离子，以达到减轻蒸发器结垢、提高蒸发效率的新工艺。

背景技术

目前，硫酸钠型卤水钙镁离子去除的方法主要有沉淀法、煅烧浸取法、离子交换法、溶剂萃取法等。其中，沉淀法和煅烧浸取法存在工艺流程复杂和能耗高的问题，而离子交换法和溶剂萃取法由于缺乏高效的离子交换剂和萃取剂难以实现工业化。

工业上钙镁离子的去除方法有：两碱法、石灰-纯碱法以及石灰烟道气法(石灰-芒硝-二氧化碳法)。

1.两碱法

工艺原理：利用NaOH中的OH-除Mg²⁺、用Na₂CO₃中的CO₃ ^2-除Ca²⁺。该方法基本建设投资少，工艺流程简单，钙泥量较少，但净化成本高。

2. “石灰-纯碱”法

工艺原理：利用生石灰与水反应生成Ca(OH)₂中的OH^-除Mg²⁺、用Na₂CO₃中的CO₃ ^2-除Ca²⁺。该方法工艺流程较简单，但基本建设投资较高、净化成本高、钙泥量较多。

3 .石灰烟道气法

工艺原理：首先石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与卤水中的Mg²⁺反应生成氢氧化镁除镁；过量的氢氧化钙与卤水中的硫酸钠反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与烟道气中的CO₂反应生成碳酸钠；碳酸钠与卤水中的Ca²⁺反应生成CaCO₃沉淀除钙，从而实现除去卤水中Ca²⁺、Mg²⁺的目的。该方法净化成本低，但基本建设投资高、工艺流程较复杂、钙泥量多。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用氢氧化钠和磷酸盐相结合去除硫酸钠型卤水中钙镁离子的方法。本发明利用磷酸钙、磷酸镁溶解度小的特点来去除溶液中的钙、镁杂质，特别适合于卤水中硫酸根浓度高，钙、镁杂质离子用其它方法去除效果不好的情况。

本发明的生产工艺包括如下步骤：

1.首先用氢氧化钠对原始卤水进行处理，边搅拌边滴加氢氧化钠，氢氧化钠的加入量为理论配比（除净镁离子）的90-130%，搅拌转速20-80r/min，搅拌时间30-120min，温度控制在30-80摄氏度。

2.氢氧化钠对原始卤水处理后，过滤分离出一次母液再用磷酸盐对一次母液进行处理，磷酸盐在加入前要进行防水解处理，加入约为磷酸盐量0.5-5%的抑制水解剂，磷酸盐往一次母液中的加量为理论配比（除净钙离子）的90-130%，反应温度控制在30-80摄氏度，搅拌转速20-80r/min，搅拌时间30-120min。

3.用磷酸盐对一次母液处理后，加絮凝剂吸附沉降后过滤分离出二次母液；絮凝剂配制成0.1-10％的溶液，体积加入量为0.8-80mL/L

4.二次母液用稀硫酸回调pH至7-8后，进入蒸发器进行蒸发。工艺流程图如图1所示。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)由于磷酸钙、磷酸镁的溶解度较低，所以对溶液中钙、镁杂质离子的去除率高；

(2)特别适合于硫酸钠型卤水钙、镁杂质离子的去除；

(3)对钙镁离子的去除率可达到98％以上，远远高于其它方法。

附图说明：图1是蒸发示意图。

具体实施方案：

实施例1

取组成为:Na₂SO₄ 330g/l, CaSO₄ 1.8g/l , MgSO₄ 1.0g/l , NaCl 30g/l的卤水5L，加入32%的氢氧化钠溶液8.2ml，反应温度恒定在60℃，搅拌速率30r/min，搅拌时间60min；充分搅拌后过滤分离，得到一次母液，往一次母液中滴加防水解处理过的磷酸盐溶液5.2ml, 反应温度恒定在60℃，搅拌速率40r/min，搅拌时间60min，停止搅拌后，加入浓度为2%的絮凝剂聚丙烯酸钠溶液5mL，静置1小时后，分离出二次母液（钙镁离子残余量见表一）；母液用稀硫酸回调pH至7-8后进入蒸发器进行蒸发。

表一二次母液中钙镁离子残余(g/L)

项目	Ca<sup>2+</sup>	Mg<sup>2+</sup>
			含量	0.002	0.001

从检测结果来看，钙离子的去除率达到99.6%，镁离子的去除率达到99.5 %。

实施例2

取组成为:Na₂SO₄ 320g/l, CaSO₄ 0.8g/l , MgSO₄ 0.4g/l , NaCl 20g/l的卤水2L，加入32%的氢氧化钠溶液1.5ml，反应温度恒定在65℃，搅拌速率40r/min，搅拌时间50min；充分搅拌后过滤分离，得到一次母液，往一次母液中滴加防水解处理过的磷酸盐溶液1.4ml, 反应温度恒定在70℃，搅拌速率30r/min，搅拌时间80min，停止搅拌后，加入浓度为2%的絮凝剂聚丙烯酸钠溶液3mL，静置1小时后，分离出二次母液（钙镁离子残余量见表二）；母液用稀硫酸回调pH至7-8后进入蒸发器进行蒸发。

表二：二次母液中钙镁离子残余(g/L)

项目	Ca<sup>2+</sup>	Mg<sup>2+</sup>
			含量	0.003	0.001

从检测结果来看，钙离子的去除率达到98.7%，镁离子的去除率达到98.8 %。

Claims

1.利用氢氧化钠和磷酸盐相结合的方式去除硫酸钠型卤水中钙镁离子的生产工艺，其特征是首先用氢氧化钠对原始卤水进行处理，通过过滤分离出一次母液；然后用防水解剂处理过的磷酸盐对一次母液进行处理，处理后加絮凝剂絮凝吸附后过滤分离出二次母液；二次母液经过调酸处理进入蒸发器进行蒸发。

2.按权利1所述，利用氢氧化钠和磷酸盐相结合的方式去除硫酸钠型卤水中钙镁离子的生产工艺中氢氧化钠处理工序的特征是： NaOH的加入量为理论配比（除净镁离子）的90-130%，搅拌转速20-80r/min，搅拌时间30-120min，温度控制在30-80摄氏度。

3.按权利1所述，氢氧化钠对原始卤水处理后，过滤分离出一次母液再用磷酸盐对一次母液进行处理，这是保证处理效果的关键步骤。

4.按权利1所述，利用氢氧化钠和磷酸盐相结合的方式去除硫酸钠型卤水中钙镁离子的生产工艺中用防水解剂处理磷酸盐工序的特征是：抑制水解剂的加量为磷酸盐加量的0.5-5%。

5.按权利1所述，利用氢氧化钠和磷酸盐相结合的方式去除硫酸钠型卤水中钙镁离子的生产工艺中磷酸盐处理工序的特征是：往一次母液中加理论配比（除净钙离子）90-130%的磷酸盐溶液，温度控制在30-80摄氏度，搅拌转速20-80r/min，搅拌时间30-120min。

6.按权利1所述，利用氢氧化钠和磷酸盐相结合的方式去除硫酸钠型卤水中钙镁离子的生产工艺中絮凝剂添加工序的特征是：絮凝剂配制成0.1-10%的溶液，体积加入量为0.8-80mL/L。

7.按权利1所述，利用氢氧化钠和磷酸盐相结合的方式去除硫酸钠型卤水中钙镁离子的生产工艺中调酸工序的特征是：控制二次母液的pH值为 7-8。