推动纯碱产业结构优化——记石化绿色工艺之井下循环制碱工艺

　　江苏苏盐井神股份有限公司自主研发的井下循环一体化制碱工艺，与传统的联碱法和氨碱法相比，在原材料利用率、综合能耗、二氧化碳排放、“三废”治理等方面具备较强的绿色工艺特征，也因此于近日入选《石化绿色工艺名录(2020年版)》。

　　废物利用实现循环经济

　　苏盐井神公司开发的井下循环一体化制碱工艺以低硝饱和卤水为原料，通过全卤制碱生产纯碱。制碱过程中产生的含氯化钙、氯化钠废液注井，经地下脱硝后分类开采低硝卤水和高钙卤水。低硝卤水用于全卤制碱，去掉了传统工艺中的真空制盐、化盐工序。制碱过程中产生的废渣可用于充填采盐过程中形成的盐穴，在解决固废处理问题的同时，抑制了盐矿采空区地质灾害的发生。

　　在实现废液和废渣的100%利用之外，该工艺还用20%的氨水代替液氨用于盐水氨化，消除了重大危险源。此外，该工艺的碳排放量显著低于传统工艺，以生产1吨纯碱和1吨氯化钙计算，二氧化碳排放量由2.29吨下降至1.34吨，相较国内行业平均水平下降幅度约41%。

　　应用这一工艺，该公司实现了盐碱钙循环经济产业模式，建成了国内首条盐钙联产生产线，采用高钙卤水为原料，实现了盐、氯化钙联产，且做到了盐、氯化钙产品双达标;建成了低硝卤水制碱生产线，纯碱质量优良。按照60万吨/年纯碱装置计(仅考虑纯碱装置)，每年将节约标准煤13万吨、节约用水420万立方米。

　　产品提质拓展应用领域

　　当前我国纯碱产品标准中一般工业用碳酸钠优等品，以及特种工业用重质碳酸钠优等品的低盐重质纯碱产能仅在150万~200万吨/年，与欧美相比仍有较大的差距。此外，新能源及电子产业的发展，也对纯碱产品的质量提出了更高要求，如光热产业发展所需的超白玻璃，对纯碱产品中氯根的要求更为严格。

　　该工艺在制碱废液注井溶盐过程中，将伴生硫酸钠转化成氯化钠，实现矿卤井下循环净化除杂，提高了卤水品质，并且配套地面两碱法净化装置，提高了纯碱产品质量。产出的高纯度低钙纯碱产品可用于制造锂电池、太阳能电池、手机触摸屏等产品。

　　同时，原料盐利用率比氨碱法大幅提高，从70%~75%提高到近100%。据悉，应用该技术的江西晶昊盐化有限公司100万吨/年(一期)纯碱装置投产以来连续盈利，纯碱吨产品固定成本和变动成本明显低于其他合成碱企业，吨产品盈利水平行业领先。

　　持续改进收获各方认可

　　自2013年以来，苏盐井神公司一直持续对该工艺进行改进和研究。一是利用液体氯化钙转化高硝母液，生产低硝卤水，替代提硝工序，简化工艺流程，将盐硝联产改造成六效制盐，吨盐蒸汽能耗从0.85吨降至0.65吨;二是开展生产废渣、废液综合利用研究，提高资源利用率，碱渣除回填盐腔外可用于烟气脱硫，替代石灰脱硫，以废制废，节约资源;三是研究了碱渣回注井下稳定性及混配固沉机制及调控方法，揭示了碱渣回填支护岩盐溶腔、抑制腔体蠕变收缩的机理，能延缓溶腔蠕变收缩，抑制溶腔最终收缩量，从而抑制地质沉降，形成了碱渣充填岩盐溶腔的采空区地质灾害治理及评估的理论与技术。

　　2019年，国家发改委发布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》明确“井下循环制碱技术”为新建合成纯碱项目唯一允许采用的工艺技术。同年，岩盐水溶法充填开采技术列入国家自然资源部《矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录(2019年版)》。未来，该公司将扩大井下循环制碱工艺的应用规模，推动纯碱行业的产业结构优化，促进行业部分落后产能改造、置换。