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1 前言

榆林能源集團(tuán)資源開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司真空制鹽生產(chǎn)線采用五效蒸發(fā)、平流進(jìn)料、分效排鹽、逆循環(huán)、石膏晶種防垢生產(chǎn)工藝。生產(chǎn)用原鹵屬CaSO4型鹵水。蒸發(fā)過(guò)程中，由于蒸發(fā)罐里石膏的不斷富集，生產(chǎn)工藝上需連續(xù)不斷的向外排出石膏母液，來(lái)降低罐內(nèi)料液的石膏含量。生產(chǎn)之初，將外排的石膏母液在沉降池中經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的沉降，把沉積下來(lái)的固相廢棄，液相注入礦山采鹵。這種辦法是不得已而為之，一方面廢棄的固相中有好大一部分鹽得不到回收，石膏得不到有效利用；另一方面液相中可溶性雜質(zhì)比較高，注入礦山采鹵后，鹵水成分不斷惡化，直接影響到制鹽蒸發(fā)系統(tǒng)和產(chǎn)品質(zhì)量。

生產(chǎn)過(guò)程中，石膏母液不斷注入礦山井下，致使原鹵成分發(fā)生突變，為了解決石膏母液注井造成了原料鹵水惡化的惡性循環(huán)，該公司確定了使用臥螺離心機(jī)增濃石膏母液，然后加藥除鈣、鎂的技術(shù)方案。

2 臥螺離心機(jī)處理石膏母液的思路

2.1 市場(chǎng)調(diào)研

該公司和國(guó)內(nèi)石膏建材行業(yè)廣泛接觸，目前石膏板、石膏粉、石膏磚的市場(chǎng)較好，湖南等地也有鹽石膏做建材的實(shí)體企業(yè)。

2.2 工藝技術(shù)方案

制鹽系統(tǒng)→石膏母液→臥螺離心分離→稀釋桶→板框壓濾→石膏

3 臥螺離心機(jī)處理石膏母液的理論基礎(chǔ)

3.1 石膏母液成分

生產(chǎn)控制外排母液濃度為26波美度，溫度為70攝氏度，石膏母液成份如下：

3.2 石膏母液理論計(jì)算

3.2.1 石膏母液濃度計(jì)算

制鹽石膏母液濃度控制在40g/L排放，石膏母液的密度1220g/L預(yù)估，則石膏液中CaSO4含量的重量百分比為3.28%。

3.2.2 每小時(shí)進(jìn)罐石膏量計(jì)算

每小時(shí)產(chǎn)成品鹽以160噸（年產(chǎn)120萬(wàn)噸）計(jì)，噸鹽消耗鹵水以3.5m3估算，進(jìn)罐鹵水中CaSO4含量以3.5g/L估算（設(shè)計(jì)用鹵水成分為3.12g/L），則每小時(shí)進(jìn)罐石膏量為160t×3.5m3×3.5kg=1960kg，石膏的存在形式有二水石膏、半水石膏、無(wú)水石膏，擬定二水石膏占50%、半水石膏占30%、無(wú)水石膏占20%，此量乘系數(shù)1.1456后，每小時(shí)進(jìn)罐石膏量為2245.38kg。

3.2.3 每小時(shí)排出石膏液量計(jì)算

成品鹽帶走石膏量：成品鹽中CaSO4含量以0.1%計(jì)，則每小時(shí)帶走總量為160000kg×0.1%=160kg；

需要外排石膏量2245.38-160=2085.38kg；

需要排出石膏液的量為2085.38/40=52.13m3；

考慮外排石膏母液過(guò)程的不穩(wěn)定性，平均外排母液濃度以35g/L計(jì)，則單位時(shí)間排出的石膏液量為：2085.38/35=60m3，所以設(shè)計(jì)考慮石膏外排總量為60m3。

3.2.4 石膏母液技術(shù)參數(shù)

石膏母液量60m3/h。

石膏母液固相濃度3.28%。

石膏母液特性：固相主要成分是石膏，液相主要成分是氯化鈉飽和溶液。

4 臥螺離心機(jī)實(shí)機(jī)試驗(yàn)

4.1 臥螺離心機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

型號(hào)：LW520

轉(zhuǎn)鼓直徑：520mm

轉(zhuǎn)鼓有效工作長(zhǎng)度：2080mm

轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)徑比：4

轉(zhuǎn)鼓工作轉(zhuǎn)速：3000r/min

分離因數(shù)：2621

電機(jī)功率：45kW+15kW

4.2 試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)

4.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

4.3.1 處理量分析

單臺(tái)小時(shí)處理量20m3，配置4臺(tái)（三開(kāi)一備）LW520臥螺離心機(jī)就能滿足工藝要求的60m3/h處理量。

4.3.2 固渣含水量分析

底渣含水量27.1%，已優(yōu)于工藝設(shè)計(jì)50%的含水量指標(biāo)。

4.3.3 清液含固量分析

對(duì)應(yīng)20m3/h的處理量清液含固量1.03%，含固量太高，必須進(jìn)一步降低，臥螺離心機(jī)生產(chǎn)廠家重新制定改進(jìn)方案，使清液含固量≤0.5%。

5 結(jié)論

（1）應(yīng)用臥螺離心機(jī)處理石膏母液是可行的，LW520臥螺離心機(jī)的處理量和固渣含水量完全滿足工藝要求；清液含固量太高不能滿足工藝要求，與臥螺離心機(jī)生產(chǎn)企業(yè)溝通后，可以選擇能滿足清液含固量要求指標(biāo)的臥螺離心機(jī)用于制鹽石膏液的增濃。

（2）經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，該公司選用了4臺(tái)LW550臥螺離心機(jī)，長(zhǎng)徑比為4.2，主電機(jī)功率為55kW，油泵電機(jī)功率為15kW，轉(zhuǎn)速3500r/min。運(yùn)行幾個(gè)月以來(lái)，處理量、固渣含水量、清液含固量都能滿足工藝要求，實(shí)現(xiàn)了石膏母液中的氯化鈉飽和溶液的回收利用，同時(shí)也滿足了石膏渣在工業(yè)園區(qū)廢渣堆放場(chǎng)的環(huán)保堆放要求，在生產(chǎn)運(yùn)行初期，起到很好的作用，為下一步礦山溶腔擴(kuò)大后，石膏母液注井打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。