[发明专利]一种芒硝脱水制元明粉工艺及设备

说明书

本发明公开了一种芒硝脱水制元明粉工艺，包括预热熔硝、固液分离制取饱和母液、预热饱和母液至泡点、蒸发浓缩所述饱和母液得到硫酸钠晶体、对硫酸钠晶体进行干燥脱水处理的步骤，即制得工业级元明粉。本工艺通过脱除芒硝中的十个结晶水来提高芒硝的品质，获得更具市场价值的元明粉，操作简单，工艺流程可控，产品质量稳定且优异，具有良好的经济效益，且该工艺自动化程度高，可连续操作，生产效率高。本发明所述的工艺流程简单，易于实现，自动化程度高，运行成本低，符合可持续发展要求，可广泛应用于实际工业生产过程中。还公开了一种应用于该工艺的设备，能耗低、工作效率高，无污染、节能环保。

技术领域

本发明属于含结晶水无机盐蒸发脱水技术领域，涉及一种芒硝脱水工艺及设备，具体地说涉及一种芒硝脱水制元明粉的工艺及设备。

背景技术

近年来环境和能源问题已逐渐成为影响国家和企业长期稳定发展最主要的问题，在盐化工、氯碱化工、煤化工、湿法冶炼、制药等行业中均在大力推行工业废水回用及零排放技术。上述工业的废水零排放过程中常常会得到含有氯化钠、硫酸钠组分的混合溶液或废水。其中硫酸钠是一种应用非常广泛的化工原料，可用于纺织、玻璃、洗涤剂等工业领域，还可用于有色金属、医药和瓷釉等工业。硫酸钠在我国国民经济中占有重要的地位，从各种化工产品生产和其它有关工业的“三废”中回收的硫酸钠资源越来越多。

一般来讲可通过分盐技术将氯化钠与硫酸钠分离，但是若要得到品质良好的硫酸钠产品，通常采用冷冻结晶得到芒硝(即十水合硫酸钠)，然而芒硝中含结晶水多、利用率低，市场范围小、价值低，往往不能直接利用，有时会作为废品直接排放，这不仅对环境污染严重还浪费了大量资源。

目前芒硝脱水只去硫酸钠(元明粉)的方法主要包括：(1)釜式熔硝盐析脱水法，其是一种间歇式操作方法，十水硫酸钠熔融后一次性投加盐析剂 (NaCl)并集中过饱和析出无水硫酸钠，但这种方法盐析剂投入量、盐析后溶液成分、反应时间、反应终点的控制均不可控，产品晶体颗粒不稳定、质量差；(2)热熔法，十水硫酸钠熔融后分离出无水硫酸钠，将饱和溶液再冷冻分离十水硫酸钠，然后再将十水硫酸钠熔融分离出无水硫酸钠，这种操作方式无水硫酸钠析出率低、操作难度大，各环节存在堵塞问题即开停车频繁，难以连续操作。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于传统芒硝脱水制元明粉的工艺复杂、产品品质不佳，从而提出一种工艺简单、易于实现、可连续操作且产品质量优良的芒硝脱水制元明粉的工艺及应用于该工艺的设备。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种芒硝脱水制元明粉工艺，所述工艺包括如下步骤：

S1、对芒硝进行预热熔硝处理；

S2、固液分离，将熔硝处理后得到的含硫酸钠晶体的饱和硫酸钠溶液进行固液分离，得到硫酸钠晶体和饱和母液；

S3、预热饱和母液，将步骤S2得到的所述饱和母液预热至达到其泡点；

S4、将预热后的饱和母液蒸发浓缩并进行气液分离后得到硫酸钠晶体和饱和硫酸钠溶液；

S5、将所述步骤S2、S4得到的硫酸钠晶体进行干燥脱水处理，得到干燥的元明粉。

作为优选，所述步骤S4后还包括步骤S41、母液循环：将步骤S4得到的饱和母液再次蒸发浓缩，直至硫酸钠晶体全部析出后进行所述步骤S5。

作为优选，所述步骤S2具体为：首先将所述含硫酸钠晶体的饱和硫酸钠溶液在稠厚器中进行增稠处理，清液溢出、晶体在所述稠厚器底部沉积，所述稠厚器中固含量不低于40％时，将增稠后的混合物进行离心分离，得到硫酸钠晶体和饱和母液。

作为优选，所述步骤S1中所述预热的温度为90℃；所述步骤S3中所述的预热具体为：在一级列管预热至90℃后转入强制循环换热器加热至达到饱和母液泡点。