專利名稱：CaSO₄類鹵水凈化處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制鹽行業(yè)中對(duì)鹵水的處理方法，特別是一種用于CaSO4類鹵水中去除Ca2+、Mg2+、S042_雜質(zhì)的CaSO4類鹵水凈化處理方法。
背景技術(shù)：
CaSO4 (俗稱石膏)類鹵水在制鹽過程中，傳統(tǒng)的方法是不去除鹵水中的Ca2+、Mg2+、 S042_雜質(zhì)，讓其以CaSO4和Mg SO4形式在鹽里析出，由于CaSO4在析出過程中極易附著在換熱設(shè)備表面形成垢層，影響傳熱速率，降低生產(chǎn)能力，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成設(shè)備管路堵塞，進(jìn)而發(fā)生爆管事故；由于有大量的CaSO4析出，鹽質(zhì)普遍較低，特別是對(duì)于離子膜燒堿用鹽，由于雜質(zhì)含量遠(yuǎn)高于電解鹵水質(zhì)量要求，需進(jìn)行精制處理。燒堿行業(yè)普遍采用在鹵水中加入BaCl2*2H20、Na2COjPNa OH對(duì)鹵水中Ca2+、Mg2+、 SO/—等雜質(zhì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)、沉降后分離除去。Ba2++ SO廣=BaSO4 ; Ca2++ CO廣=Ca CO3 Mg2+ +20F = Mg (OH) 2
但現(xiàn)有BaCl2-Na2CO3-NaOH法鹵水除去Ca2+、Mg2+、S042—雜質(zhì)的方法，成本都較高，只在離子膜燒堿行業(yè)使用，在制鹽行業(yè)沒有使用。且處理后的廢渣只能堆放或填埋，造成一定的環(huán)境污染。國內(nèi)制鹽行業(yè)由于無法承受其費(fèi)用而放棄鹵水凈化，鹽產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)強(qiáng)度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種CaSO4類鹵水凈化處理方法， 能夠提高制鹽行業(yè)的生產(chǎn)能力和鹽產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)綜合成本，降低環(huán)境污染。本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用了如下技術(shù)方案一種CaSO4類鹵水凈化處理方法，其特征是處理步驟如下1)、將天然BaCO3礦產(chǎn)品用攪拌磨進(jìn)行粉碎，使其粒度為 800—3200目、純度為62%的BaCO3C粉備用；2)、從地下抽取CaSO4鹵水并置于反應(yīng)桶中， 維持該鹵水返回地面的溫度，并檢測鹵水中雜質(zhì)Ca2+、Mg2+、SO/—的濃度；3)、根據(jù)前述檢測的鹵水中SO/—的濃度，在鹵水中等當(dāng)量的加入前述BaCO3礦粉，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2-2. 5小時(shí)； 4)、再檢測前述步驟3)反應(yīng)后鹵水中殘存的SO42'Ca2+、Mg2_濃度，根據(jù)檢測結(jié)果，按Ca2+濃變等當(dāng)量的加入Na2CO3,按Mg2_濃度等當(dāng)量加入NaOH，反應(yīng)10-30分鐘；5)、反應(yīng)完成后將其沉淀物BaS04、CaCO3> Mg (OH) 2,注入深井，澄清液用于制鹽鹵水。按本發(fā)明提供的CaSO4類鹵水凈化處理方法，利用重慶市城口縣豐富的天然BaCO3 礦(俗名毒重石)，其儲(chǔ)量約4000-5000萬噸，純度58%-68% (重量百分比)，資源豐富，輔與添加Na2CO3和NaOH對(duì)CaSO4型鹵水中殘存的Ca2+、Mg2+進(jìn)行精制。隨著BaCO3礦粉粒度的不同反應(yīng)效率也不同，平均粒度在800目時(shí)反應(yīng)效率約可達(dá)20%，平均粒度在2000左右時(shí)反應(yīng)效率在45-50%左右，平均粒度在3200目時(shí)反應(yīng)效率可達(dá)80%以上。由于采鹵工藝一般采用雙井對(duì)流，返回地面的溫度一般在25—60°C之間，溫度越高反應(yīng)速度越快，低于20°C 時(shí)，由于反應(yīng)速率太低，基本上失去工業(yè)生產(chǎn)的價(jià)值，溫度達(dá)到55—60°C時(shí)，反應(yīng)速度約為25°C時(shí)的兩倍，節(jié)約反應(yīng)時(shí)間約I. 5小時(shí)。由于天然BaCO3礦相對(duì)低廉的價(jià)格，使得制鹽綜合成本下降，該方法在制鹽行業(yè)有廣闊的使用前景。通過本發(fā)明可使精制鹵水中Ca2++ Mg2+ 含量〈20-50PPM，SO廣含量〈O. 3-0. 5g/L ；
現(xiàn)以川渝兩地典型的鹵水雜質(zhì)成分，比較本發(fā)明與傳統(tǒng)的BaCl2-Na2CO3-NaOH法的成
本
價(jià)格BaCl2*2H20 2800 元 / 噸 Na2CO3 1800 元 / 噸 NaOH2200 元 / 噸工業(yè) BaCO3 2800 元 / 噸
天然BaCO3 850元/噸(效率80%)
鹵水雜質(zhì)SO/— 3. 2g/L, Ca2+ I. 2g/L, Mg2+ O. lg/L
1、BaCl2-Na2CO3-NaOH法成本
噸鹽消耗BaCl2*2H20 28. 5kg, Na2CO3 lkg, NaOH Ikg 成本28. 5X2. 8+1X 1. 8+1X2. 2=83. 8 元
2、天然BaCO3礦(純度62%，效率80%)、Na2CO3和NaOH法成本
噸鹽消耗天然 BaCO3 礦 46. 5kg, Na2CO3 2. 5kg, NaOH lkg 成本46. 5XO. 85+2. 5X 1. 8+1 X2. 2=46. 23 元
鹵水成本(折噸鹽)與BaCl2-Na2CO3-NaOH法比較降低成本37元/噸鹽。沉降物注入深井，實(shí)現(xiàn)污染物零排放，避免了將沉淀物堆放帶來的環(huán)境污染。本發(fā)明提高了制鹽行業(yè)的生產(chǎn)能力和鹽產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)綜合成本，降低了環(huán)境污染。
具體實(shí)施例方式下面參照實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方案。實(shí)施例I
取CaSO4類鹵水500ml，注入反應(yīng)桶中，鹵水溫度35°C，并保持恒溫，鹵水成分S042_ 3. Og/L, Ca2+ :1. lg/L, Mg2+ : O. lg/L，NaCl: 295g/L，按 S042—濃度加入等當(dāng)量被攪拌磨粉碎的平均粒度為3200目的天然BaCO3礦粉6. 2g，利用率按80%，純度62%(重量百分比)，攪拌反應(yīng)2小時(shí)后取樣分析，SO/— :0. 25g/L, Ca2+ :0. 05g/L, Mg2+ : O. lg/L，按Ca2+濃度等當(dāng)量加入Na2CO3O. 07g,按Mg2+濃度加入NaOHO. 17g,反應(yīng)10分鐘后取樣分析，S042- :0. 25g/ L, Ca2+ :0. 01g/L, Mg2+ :0. 012g/L，將其沉淀物 BaS04、CaC03、Mg(0H)2,注入深井，澄清液用于制鹽鹵水。500ml鹵水含鹽147. 5g,以上處理折噸鹽成本39. 11元。實(shí)施例2
取鹵水1200m3，注入1300 m3反應(yīng)桶中，反應(yīng)桶用雙級(jí)推料攪拌器攪拌，鹵水溫度 45°C，并在整個(gè)反應(yīng)過程中基本保持恒溫，鹵水成分S042_ :3. lg/L, Ca2+ : I. 25g/L, Mg2+ 0. 09g/L,NaCl:298g/L，按S042—濃度加入等當(dāng)量被攪拌磨粉碎的平均粒度為3200目的天然BaCO3礦粉15. 15噸，利用率按80%，純度62% (重量百分比)，反應(yīng)2. 5小時(shí)后，取樣分析，SO: :0. 23g/L, Ca2+ :0. 08g/L, Mg2+ : O. 09g/L，按 Ca2+濃度等當(dāng)量加入 Na2C03254kg， 按Mg2+濃度加入 Na0H360kg，反應(yīng) 30 分鐘后取樣分析，SO/— :0. 23g/L, Ca2+ :0.01g/L, Mg2+ O. 011g/L，將其沉淀物BaS04、CaCO3> Mg (OH) 2,注入深井，澄清液用于制鹽鹵水。
1200m3鹵水含鹽357. 6噸，以上處理折噸鹽成本39. 50元。實(shí)施例3
取CaSO4類鹵水500ml，注入反應(yīng)桶中，鹵水溫度45°C，并保持恒溫，鹵水成分S042_ 3. Og/L, Ca2+ :1. lg/L, Mg2+ : O. lg/L，NaCl: 295g/L，按 S042—濃度加入等當(dāng)量被攪拌磨粉碎的平均粒度為800目的天然BaCO3礦粉6. 2g,利用率按80%，純度62% (重量百分比)，攪拌反應(yīng) 2 小時(shí)后取樣分析，SO/— :0. 38g/L, Ca2+ : O. 05g/L, Mg2+ :0. lg/L,反應(yīng)率20. 7%， 按Ca2+濃度等當(dāng)量加入Na2CO3O. 07g,按Mg2+濃度加入NaOHO. 17g,反應(yīng)20分鐘后取樣分析，SO廣:0. 38g/L, Ca2+ :0. 01g/L, Mg2+ : O. 014g/L，將其沉淀物 BaS04、CaC03、Mg (OH) 2,注入深井，澄清液用于制鹽鹵水。實(shí)施例4
取CaSO4類鹵水500ml，注入反應(yīng)桶中，鹵水溫度45°C，并保持恒溫，鹵水成分S042_ 3. Og/L, Ca2+ :1. lg/L, Mg2+ : O. lg/L，NaCl: 295g/L，按 S042—濃度加入等當(dāng)量被攪拌磨粉碎的平均粒度為2000目的天然BaCO3礦粉6. 2g，利用率按80%，純度62%(重量百分比)，攪拌反應(yīng) 2 小時(shí)后取樣分析，SO/— :0. 25g/L, Ca2+ :0. 04g/L, Mg2+ :0. lg/L,反應(yīng)率 49. 3%， 按Ca2+濃度等當(dāng)量加入Na2CO3O. 08g,按Mg2+濃度加入NaOHO. 17g,反應(yīng)10分鐘后取樣分析，SO廣:0. 25g/L, Ca2+ :0. 01g/L, Mg2+ : 0. 012g/L，將其沉淀物 BaS04、CaC03、Mg (OH) 2,注入深井，澄清液用于制鹽鹵水。BaCO3礦粉粒度的不同反應(yīng)效率也不同，平均粒度在800目時(shí)反應(yīng)效率約可達(dá) 20%，平均粒度在2000左右時(shí)反應(yīng)效率在45-50%左右，平均粒度在3200目時(shí)反應(yīng)效率可達(dá)80%以上。由于采鹵工藝一般采用雙井對(duì)流，返回地面的溫度一般在25—60°C之間，溫度越高反應(yīng)速度越快，低于20°C時(shí)，由于反應(yīng)速率太低，基本上失去工業(yè)生產(chǎn)的價(jià)值，溫度達(dá)到55—60°C時(shí)，反應(yīng)速度約為25°C時(shí)的兩倍，節(jié)約反應(yīng)時(shí)間約I. 5小時(shí)。
權(quán)利要求
1.一種CaSO4類鹵水凈化處理方法，其特征是處理步驟如下1)、將天然BaCO3礦產(chǎn)品用攪拌磨進(jìn)行粉碎，使其粒度為800—3200目、純度為62%的 BaCO3礦粉備用；2)、從地下抽取CaSO4鹵水并置于反應(yīng)桶中，維持該鹵水返回地面的溫度，并檢測鹵水中雜質(zhì)Ca2+、Mg2+、S042_的濃度；3)、根據(jù)前述檢測的鹵水中SO/—的濃度，在鹵水中等當(dāng)量的加入前述BaCO3礦粉，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2-2. 5小時(shí)；4)、再檢測前述步驟3)反應(yīng)后鹵水中殘存的SO42'Ca2+、Mg2_濃度，根據(jù)檢測結(jié)果，按 Ca2+濃變等當(dāng)量的加入Na2CO3,按Mg2_濃度等當(dāng)量加入NaOH，反應(yīng)10-30分鐘；5)、反應(yīng)完成后將其沉淀物BaS04、CaC03、Mg(OH)2,注入深井，澄清液用于制鹽鹵水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制鹽行業(yè)中對(duì)鹵水的處理方法，特別是一種用于CaSO4類鹵水中去除Ca2+、Mg2+、SO42-雜質(zhì)的CaSO4類鹵水凈化處理方法，處理步驟如下將天然BaCO3礦產(chǎn)品用攪拌磨進(jìn)行粉碎，使其粒度為800--3200目、純度為62％的BaCO3礦粉備用；從地下抽取CaSO4鹵水并置于反應(yīng)桶中，維持該鹵水返回地面的溫度，并檢測鹵水中雜質(zhì)Ca2+、Mg2+、SO42-的濃度；根據(jù)檢測的鹵水中SO42-的濃度，等當(dāng)量的加入前述BaCO3礦粉，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2-2.5小時(shí)；再檢測前述反應(yīng)后鹵水中殘存的SO42-、Ca2+、Mg2-濃度，根據(jù)檢測結(jié)果，按Ca2+濃變等當(dāng)量的加入Na2CO3，按Mg2-濃度等當(dāng)量加入NaOH，反應(yīng)10-30分鐘；反應(yīng)完成后將其沉淀物BaSO4、CaCO3、Mg(OH)2，注入深井，澄清液用于制鹽鹵水。
文檔編號(hào)C01D3/08GK102583448SQ201210018608
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者唐中濱, 洪波 申請(qǐng)人:唐中濱, 洪波