一种氨碱-联碱循环生产工艺及其应用制造技术

本发明专利技术涉及氨碱-联碱循环生产氯化钠、纯碱、液氨、氯化铵、氯化钙、碳酸钙的工艺。用卤水、二氧化碳、电石渣为原料用氨碱法生产纯碱，产生的废液废渣注入盐井采卤，除硝后生成的硫酸钙及注入的碱渣留在盐井内储存，采出的卤水送入盐钙联产装置，先生产固体盐，剩下的溶液一部分与纯碱反应生产碳酸钙，一部分作为液体氯化钙，一部分蒸发生产二水氯化钙。利用前述得到的固体盐、氨及二氧化碳为原料用联碱法生产纯碱和氯化铵。湿氯化铵加入到氨碱废液中进行分解。该工艺增加了循环生产的效率，产率，减少了环境的污染。纯碱、纯度、氯化铵、固体盐纯度分别高达99.0%、99.9%、99.5%、95%，固体钙含量为74%，液体钙可优化配置，碳酸钙粒度为纳米-亚微米级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氨碱-联碱循环生产工艺及在大型井矿盐开采上的应用。
技术介绍
典型的井矿盐生产工艺过程如图1所示，它包括:用淡水注入盐井中采出饱和卤水，然后蒸发或真空蒸发得到固体盐，并产生作为废料的盐泥。该生产工艺易导致地质隐串■/Q1、O纯碱工艺是化学工业的基础部分，纯碱生产工艺主要为氨碱工艺、联碱工艺以及天然碱工艺，应用多且生产规模大的化学合成制碱工艺为氨碱法。典型的氨碱法制碱工艺过程，如附图2所示。氨碱法生产中，每生产I吨纯碱将产生300_350kg的废渣(干基)，主要含碳酸钙、氢氧化镁、氧化钙等，目前氨碱企业一般都是采用外排堆放或倾倒远海的方法处理废渣。而氨碱法每生产It纯碱会产生8-10m3的废液，其大致成份为:CaCl 295_115g/l ；NaCl50-51g/l。就氨碱废液利用处理而言，目前世界范围内的氨碱企业大多是采用外排方式处理，即:首先采取措施调节氨碱废液的PH值，达到标准后对外排放。虽然目前环保标准中还没有氨碱废液中氯化钙、氯化钠限排指标，但大量的含盐量较高的氨碱废液的排放还是会对环境造成影响，另外，大量的似(:1工&(:12等随废液排放掉是非常可惜的，不但造成了资源浪费，而且不符合现代化企业的要求。由于需要处理的氨碱废液数量巨大，加上环境条件的制约，以及处理利用成本的限制，因此，虽然上述技术得到一定的应用，但处理利用氨碱废液数量较少，大部分氨碱废液还是被排放掉。中国专利申请200910183644 (CN101629484A)公开了一种氨碱废液用于硫酸钠型盐矿注井采卤的资源化利用方法，将氨碱废液直接，或在氨碱废液中加入淡水后，替代淡水注入盐矿井下，溶解岩盐形成矿卤，经自然沉降后，开采出矿卤。该专利技术将氨碱废液用于硫酸钠型盐矿采卤，利用氨碱废液含CaCljP硫酸钠型盐矿的特点，用氨碱废液直接或兑水后注入盐矿井下采卤，得到硫酸钠含量低的高品质卤水，既降低了卤水中的硫酸钠含量，又回收了氨碱废液中的NaCl与CaCl2，氨碱废液得到了资源化利用，减少了废物的排放。所制得的卤水可以用于真空制盐、卤水制碱、矿卤日晒制盐以及其它化学工业。但是，该方法的工艺中的硫酸根脱除、硫酸钙沉淀过程全部在地下矿井中完成，由于地下情况复杂，矿盐的品位差别大，开采后的水质量难以得到保证，开采有效率低，工业化生产难以实现，因此，在控制原料卤水质量，工业化生产容易实现上仍然有待进一步优化，卤水开采的有效率需要进一步提尚。中国专利ZL200710113925.7，公开了电石泥用于氨碱法纯碱生产的方法，采用电石泥排放废气后进行增稠处理，除去电石泥清液，电石泥清液会用于乙炔发生系统，将增稠处理后的电石泥浆料输送至氨碱法纯碱生产工序，调配成Ca(OH)2浓度为155-165滴度的石灰乳，之后将调制的石灰乳用于氨碱法生产中的氨回收和盐水精制中。中国专利CN103641139A，公开了一种岩盐或岩盐伴生矿井下卤水脱硝方法，将制碱或其它化工行业残余的氯化钙与采卤注井水混合，然后注入矿井中，将卤水中硫酸钠转化为硫酸钙和有用的氯化钠，硫酸钙饱和后形成晶体直接沉于矿井中。中国专利ZL102205979B公开了利用硫酸钠型井矿盐的盐、碱和任选的钙产品的联合循环生产工艺，它包括以下步骤:1)、利用氨碱法用卤水制备Na2CO3，获得固体碳酸钠，同时产生氨碱废液和氨碱废渣，2)、以上步骤的废液代替淡水被注入硫酸钠型盐矿井下采卤，到高钙卤水；同时在地下留下了溶腔，即盐腔，3)、以上步骤2)的高钙卤水进行真空蒸发，导致结晶，得到固体氯化钠和二水氯化钙，和任选的液体钙产品，和/或3)、以上步骤2)的高钙卤水与高硝卤水按照一定的比例混合，形成硫酸钙沉淀，去除硫酸钙沉淀物，获得低硝卤水；4)、将以上步骤I)生产的废渣注入在步骤2)所形成的地下盐腔，或注入其它通常用淡水注井采卤后所留下的盐腔，其中，所述高钙卤水是指CaCl2含量为30-120g/L和NaCl含量为100-250g/L的卤水；所述高硝卤水是指NaCl含量为250_320g/L、Na2SO4含量为12.5g/L-27g/L以及其它杂质含量<7g/L的卤水；所述低硝卤水是指Na2SO4含量为0.l-12g/L 和 NaCl 含量为 100_330g/L 的卤水。上述专利文献中均没有公开一种氨碱、盐钙、联碱联合并循环生产工艺，并解决该联合生产工艺中，因场地较大，循环生产困难，多次开采后，地质容易塌方，造成资源浪费，生产过程中的废液废渣造成环境污染，及提高产品产量及纯度等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氨碱-联碱循环生产工艺，涉及氯化钠、纯碱、液氨、氯化铵、氯化钙、碳酸钙、硫酸钙等七种产品联合循环生产的工艺，包括如下工艺步骤:I)以盐井一采出的卤水、经合成氨装置产出的氨及副产物二氧化碳、电石法PVC产生的固体废弃物电石渣为原料，采用氨碱法生产得到纯碱及废液废渣。该步骤中盐井一采出的卤水、经合成氨装置产出的氨及副产物二氧化碳、电石法产生的固体废弃物电石渣的投入量为每吨纯碱消耗卤水5 - 5.5 m3、消耗二氧化碳3 O O?350Nm3、消耗电石澄1.2-1.5t、消耗氨3_5kg。进一步优选为盐井一采出的卤水、合成氨装置的氨及副产物二氧化碳、电石法产生的固体废弃物电石渣的投入量为每吨纯碱消耗卤水5.lm3/t碱、消耗二氧化碳330Nm3/t碱、消耗电石澄1.3t/t碱、消耗氨3.5kg。2)将步骤I)的废液废渣，90-95%注入盐井二中，采卤，5-10%注入盐井一中，用于除硝，采出的低硝卤水(所述的低硝卤水是指脱除浓度为10g/L及以上的硫酸钠后得到的卤水。)继续注入氨碱法生产装置，如此循环。所述的盐井一还可以为至少两个盐井串联而成；所述的井盐二、三还可以为至少两个井盐串联而成；流程为:盐井一一精制盐水一氨碱法装置一盐井二一盐井二采出卤水一盐钙联产一盐一联碱法装置。3)将步骤2)的盐井二采出的卤水在100_120°C的高温下蒸发后得到高钙卤水，将高钙齒水和/或氨碱法产生的废液废渣注入盐钙联产装置，盐钙联产装置蒸发提浓，先分离固体盐，剩余的部分为氯化钙水溶液，将该氯化钙水溶液分成如下部分:一部分与步骤2)采出的卤水混合，析出固体盐，然后进入蒸发或注入盐井二 ；一部分直接注入盐井二或盐井三利用地下溶腔储钙；一部分作为液体氯化钙产品；一部分经蒸发后生产氯化钙固体产品；一部分作为生产其它钙产品的原料；按氯化钙的质量比例计，6% -10%用于地下储存留在盐井二或盐井三内，30% -50%作为液体氯化钙产品，30% -50%经蒸发后生产氯化钙固体产品，0% -20%作为生产其它钙产品的原料。上述的步骤I)中所述的经氨碱法得到的废液为含有质量百分比浓度为9-11%的氯化钙溶液；步骤3)中的氯化钙水溶液的质量百分比浓度为28-42%。所述的盐钙联产装置为至少4效蒸发器串联组成的多效蒸发器。4)将步骤3)得到的固体盐，步骤I)中的经合成氨装置产出的产品液氨及副产物二氧化碳作为原料，经联碱法生产得到纯碱和氯化铵，将得到的氯化铵，加入步骤I)氨碱法工序；提高废液浓度，降低步骤2)注井量，实现盐、碱、钙产品产量比例的可调。5)将步骤3)得到的氯化钙水溶液、步骤I)氨碱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨碱‑联碱循环生产工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：以盐井一采出的卤水经过盐水精制得到的精制盐水、合成氨装置产出的液氨及副产物二氧化碳、电石法产生的固体废弃物电石渣为原料，采用氨碱法生产得到纯碱及废液废渣；将步骤1）的废液废渣，90‑95%注入盐井二中，采卤，5‑10%注入盐井一中，用于除硝，采出的低硝卤水继续注入氨碱法生产装置，如此循环；将步骤2）的盐井二采出的卤水在100‑120℃的高温下蒸发后得到高钙卤水，将高钙卤水和/或氨碱法产生的废液废渣注入盐钙联产装置，盐钙联产装置蒸发提浓，先分离固体盐，剩余的部分为氯化钙水溶液，将该氯化钙水溶液分成如下部分：一部分与步骤2）采出的卤水混合，析出固体盐，然后进入蒸发或注入盐井二；一部分直接注入盐井二或盐井三利用地下溶腔储钙；一部分作为液体氯化钙产品；一部分经蒸发后生产氯化钙固体产品；一部分作为生产其它钙产品的原料；将步骤3）得到的固体盐，步骤1）中的经合成氨装置产出的产品液氨及副产物二氧化碳作为原料，经联碱法生产得到纯碱和氯化铵，将得到的氯化铵，加入步骤1）氨碱法工序；将步骤3）得到的氯化钙水溶液、步骤1）氨碱法、步骤4）联碱法产生的高温纯碱溶液作为原料，注入到碳酸钙装置内进一步合成得到碳酸钙；或者将步骤3）得到的氯化钙水溶液与芒硝反应，合成高品质硫酸钙；经过以上步骤后完成氨碱‑联碱循环生产工艺。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋远华，杨晓勤，李元海，李俊，周志江，彭善俊，王洪林，袁绍明，姜伟明，蒋向阳，
申请(专利权)人：湖北双环科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42