[发明专利]一种芒硝型卤水去除锶元素的卤水净化装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种芒硝型卤水去除锶元素的卤水净化装置及方法。

背景技术

与生产等量的固体盐相比，液体盐的生产能耗要节约100kg标煤/吨盐，液体盐被广泛应用在氯碱生产企业。液体盐是氯气、烧碱生产较为廉价的原料。氯碱生产过程中使用的离子膜对进料液体盐的要求很高，以日本旭化成离子膜对液体盐杂质的要求为例，锶元素含量要低于0.1ppm，锶杂质超标会造成槽电压升高，使氯碱生产效率降低，离子膜寿命缩短等。因此，去除锶元素是液体盐净化的一个重要方向。

水溶法采盐是国内广泛使用的采盐方法，采卤水因地质条件不同而有所差异，那么每个地区的卤水所含杂质种类和含量也有较大区别。对于锶含量较高的卤水，要着重考虑其去除工艺。

液体盐的下游领域中，氯碱膜对进料盐水的锶元素指标在0.1ppm，芒硝型卤水锶元素含量一般在10ppm以上。目前，对于锶元素去除，通常采用加入纯碱的方法使锶元素和碳酸根结合成沉淀而使锶元素从液相转移到固相。在处理芒硝型含锶卤水时，目前通过添加纯碱的方法不能够使液体盐锶元素含量降到0.1ppm及以下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：设计一种装置并提供一种采用该装置去除芒硝型卤水中锶元素的卤水净化工艺，使芒硝型卤水锶含量由10ppm以上降到0.1ppm。

本发明发现当水中硫酸根含量较高时，硫酸根离子的存在对去除锶元素的影响较大，清水体系中，利用碳酸钙晶体搅拌造粒与微滤膜结合除去体系中的锶元素，该方案可以将锶元素含量降到0.1ppm，但是当水中硫酸根含量较高时，该方案不能够使出水达到0.1ppm，因此，在除去锶元素之前，需要除去大量的硫酸根离子。

本专利解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种芒硝型卤水去除锶元素的卤水净化装置，主要包括反应桶、沉降桶，膜分离器，活性炭塔，调酸罐，和离子交换装置。其中，反应桶和沉降桶至少需要两个，膜分离器至少包括一套陶瓷微滤膜和有机纳滤膜，离子交换装置为离子交换树脂塔。采用该卤水净化装置去除芒硝型卤水锶元素的具体工艺为：

(1)将钙离子含量为0.5～0.8g/L，硫酸根含量为10.0～20.0g/L的芒硝型卤水(氯化钠含量在200～300g/L)加入第一反应桶；

(2)在第一反应桶中加入氯化钙0.8～1.5g/L，搅拌反应1小时；

(3)将第一反应桶生成的滤液倒入第二反应桶中，加入纯碱0.2～1.63g/L，烧碱0.1～0.3g/L，纯碱过碱量为0.2～0.5g/L，搅拌反应2小时，得悬浊液；

(4)将步骤(3)得到的悬浊液经过陶瓷微滤膜装置过滤后，加入次氯酸钠除去水中还原性物质和有机物。加入亚硫酸钠除去余氯，活性炭塔除去杂质，再经调酸罐调节卤水的PH，卤水被送往纳滤膜后，进入离子交换树脂塔进行离子交换，得到锶元素含量降低至0.1ppm或以下的精制盐水。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：本发明在除去锶元素之前，先除去了大量的硫酸根离子，即在加入纯碱之前先加入氯化钙以除去硫酸根离子，克服了硫酸根离子的存在对去除锶元素的影响，并配合使用芒硝型卤水去除锶元素的卤水净化装置，达到了对芒硝型卤水深度净化的目的。采用该方法，不但能够将液体盐锶元素含量从10ppm以上降至0.1ppm以下，还除去了液体盐中的二价阴离子(硫酸根)。

另外，使用本发明装置后，在深度去除锶元素的同时脱除硫酸根并副产高纯硫酸钙晶体。

附图说明

图1为芒硝型卤水去除锶元素的卤水净化装置。

具体实施方式

下面结合实施例作进一步详述：

实施例1

以净化氯化钠含量为305g/L，硫酸钠含量为12g/L，硫酸钙含量为2.0g/L的1L芒硝型卤水为例，芒硝型原卤经泵或管路自流被送往第一反应桶，在第一反应桶中加入氯化钙0.8g/L，搅拌反应1小时后过滤，将澄清液送入第二反应桶，在第二反应桶中加入纯碱1.1g/L，加入烧碱0.3g/L，滴定法测定纯碱过碱量为0.25g/L，搅拌反应2小时，将反应后的溶液或者悬浊液直接送入膜装置，透过液经过调酸，去余氯工序后被送入纳滤工序，渗透侧溶液经过螯合型离子交换树脂装置处理后，即得到精制盐水澄清液，采用电感耦合等离子光谱仪测定，锶元素含量为0.09ppm，符合氯碱离子膜对锶元素的指标。

实施例2