“膜”法制碱 “碱”入佳境——山东海化集团再造纯碱工艺流程纪实

　　传统纯碱企业如何实现转型升级提升竞争力？新材料新技术创新应用如何促进纯碱企业流程再造降本增效？山东海化集团在全国同行业率先将纳滤膜技术应用于纯碱生产中，给传统纯碱企业工艺流程再造带来重要变革。

　　1月23日，在海化集团自主开发的纳滤精制卤水项目现场，海化技术研发中心主任、项目组经理刘建路介绍，该项目日产精制卤水35000立方米，每立方米可带入原盐90千克，产能及产品质量均优于设计值。

　　地下卤水制碱梦想成真

　　海化拥有丰富的地下卤水资源，利用地下卤水直接生产纯碱，一直是海化人的梦想。

　　从1989年海化纯碱厂投产以来，一直用海水化原盐制碱，生产原盐和化盐精制的费用拉高了纯碱制造成本。上世纪90年代初，海化人提出大胆设想：直接利用地下卤水制碱。然而，地下卤水含有大量钙、镁、硫酸根等离子，会给纯碱制造设备造成严重结疤，这个设想暂时搁浅了。

　　近年来，纳滤纳滤膜技术在垃圾处理、原料制造和氯碱脱硝等领域得到广泛应用。海化人利用纳滤技术精制地下卤水生产纯碱的梦想再次被点燃。

　　纳滤膜能把卤水中不需要的离子都过滤出来，这样便可以用精制卤水代替海水化盐直接制碱。海化工程技术人员大胆尝试，将多种先进膜材料及技术首用于精制卤水制碱项目，进行膜法分离原创性攻关。应用纳滤技术脱除地下卤水中钙、镁、硫酸根等二价离子，产出主要成分为氯化钠的精制卤水直接用于纯碱厂化盐制碱。

　　中试项目组开展了纳滤定性试验、方案论证、小试及中试实验攻关探索，中试设备运行可靠，技术指标稳定。中试成功后又实施了日产精制卤水1万立方米的工业化示范项目。海化人利用地下卤水制碱的梦想得以实现。

　　纳滤膜再造纯碱流程

　　纳滤膜技术的创新应用，实现了纯碱工艺流程再造。

　　海化纯碱厂将采用纳滤膜技术精制卤水，代替海水化盐直接制碱。精制卤水中氯化钠含量是海水的3至4倍，降低了固体盐的使用量，仅一期项目按目前盐价每年实现综合效益3750万元，一年便可收回投资。

　　然而，项目投运3个月之后，超滤、纳滤压差异常，设备产水量明显下降，项目组初步判断是设备内部出现了污染。技术人员对管壁上的“粘泥”进行分析，发现这些“粘泥”是一种嗜盐菌。项目组有位员工曾在盐场工作过，他查看后判断这些嗜盐菌是卤虫。

　　找到了问题所在，项目组立即制定出针对性改进策略。一方面用氧化剂将卤虫灭活，另一方面用还原剂保护纳滤膜安全使用。他们通过设置检测仪表，反复试验药剂加入量，终于攻克了这一“拦路虎”。

　　造成纳滤膜污染的另一个关键问题是结垢。针对这个问题，项目组人员调集多方资源，开展了大量的中试试验，验证不同性能纳滤膜的效果，完成适用于卤水精制的膜选型，确定了合适的截留率和回收率，最终解决了纳滤膜的结垢问题。

　　攻克高酸卤水利用难题

　　将气浮技术与纳滤技术集成应用于精制提溴后高酸卤水制碱成功，是海化纳滤精制卤水技术工业化应用进程中攻克的又一个行业难题。

　　经溴素厂提取溴素后的卤水酸度高，对金属设备腐蚀性强，无法直接将提溴后卤水供纳滤工序使用。经过反复论证、大量实验，工程技术人员最后选用纯碱厂碱性废弃物作为中和剂，“以废治废”来调节提溴卤水的酸度，使其达到工艺要求所需的pH值。

　　然而，加入碱性废弃物后又带来了提溴卤水浊度超标的新问题。为降低卤水浊度，工程技术人员多方查证，发现被造纸行业污水处理界使用的气浮分离技术可能适用于提溴卤水的预处。

　　经过与多家气浮厂家的技术交流探讨，他们选定了提溴卤水气浮中试方案，攻克了溶气量的确定、药剂品种和添加量的大小、酸碱度的控制以及高盐环境下装置的防腐蚀技术及材质选型等系列难题。

　　卤水价值链不断增值

　　向卤水海水深度综合利用再出发。在建设纳滤精制卤水项目和筹备海水淡化项目的同时，海化技术人员时刻关注新技术、新工艺的开发及应用，力求将宝贵的卤水资源“吃干榨净”。

　　目前，他们已完成对卤水精制后的浓水进行综合利用前期研究，把卤水中的氯化钠利用率提高到80%以上，同时提取溴、钙、镁、钾、硫酸根等有用资源，实现卤水的高效利用。

　　在海水淡化项目中，他们考虑了浓水的资源化利用。项目建成后可实现“浓淡双收”，综合利用海水中的各种资源，提高海水的综合利用率，使山东海化在海水淡化行业中处于领先地位。