專利名稱：一種鹵水除去硫酸鈣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是海水處理技術(shù)，特別是涉及一種鹵水除去硫酸鈣的方法。
背景技術(shù)：
海水中除含有Na+、 K+、 Mg2+、 Ca2+、 CI—、 S042—這些常量離子外，還含有其他幾十種微 量元素，因此，自古以來，人類就已經(jīng)開發(fā)海洋，進(jìn)行海水資源的綜合開發(fā)利用。特別是 利用海水制鹽己有悠久的歷史，傳統(tǒng)上綜合利用海水的生產(chǎn)工藝是海水或濃海水(濃度 為3 6° Be')排放到鹽田后，經(jīng)自然蒸發(fā)逐級濃縮到13° Be'左右，再進(jìn)行蒸發(fā)到濃度 為18° Be'左右，這期間齒水中大量的硫酸鈣析出在鹽池板上，待鹵水至氯化鈉飽和后 24.5° Be'以上灌入結(jié)晶池；飽和鹵水在結(jié)晶池經(jīng)過進(jìn)一步蒸發(fā)結(jié)晶析出氯化鈉，氯化鈉 經(jīng)采收、洗滌后堆坨，成為工業(yè)用鹽，而硫酸鈣則被殘留在鹽池板上。但是，隨著社會經(jīng) 濟(jì)的發(fā)展，沿海地區(qū)許多城市逐漸征用鹽田土地用于經(jīng)濟(jì)建設(shè)，海鹽產(chǎn)量也逐年減少，這 就要求采用先進(jìn)的工藝技術(shù)，直接減少鹽田使用面積，回收硫酸鈣用于生產(chǎn)石膏。目前， 國內(nèi)大力發(fā)展海水淡化工程，向大海要淡水，但是，海水淡化后排出的濃海水濃度一般在 5° Be'以上，且淡化過程中需將海水酸化并加入各種化學(xué)試劑以除去海水中生物及各種 有害雜質(zhì)，如果將此濃海水直接排放，可能會破壞海洋的生態(tài)環(huán)境，造成嚴(yán)重的生態(tài)污染。 如果直接排放到鹽田，濃海水?dāng)?shù)量巨大，鹽田不能全部接納用于制鹽；更何況國內(nèi)部分地 區(qū)的海水淡化工程附近無鹽田接收排放的濃海水，這就需要將濃海水直接引入到工廠進(jìn)行 綜合利用。但是，在濃海水綜合利用過程中，由于濃海水中含有大量的硫酸根、鈣離子， 使在工程化制鹽和其他利用過程中出現(xiàn)硫酸鈣結(jié)垢，嚴(yán)重的腐蝕了設(shè)備，影響了設(shè)備的使 用效率，由于結(jié)垢，必須定期清洗垢，會直接影響生產(chǎn)，同時(shí)影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此，如何 除去濃海水的硫酸鈣成為當(dāng)前必須解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
一般情況下，硫酸鈣在氯化鈉溶液中的溶解度變化情況如下在氯化鈉溶液中氯化鈉 含量低時(shí)，硫酸鈣的溶解度隨著氯化鈉的濃度提高逐漸升高，氯化鈉含量達(dá)到140g/l后， 硫酸鈣的溶解度隨著氯化鈉的濃度提高漸漸結(jié)晶析出，其溶解度逐漸減小，直至氯化鈉含
量達(dá)到飽和時(shí)(317.2g/1)時(shí)，硫酸鈣溶解度不再發(fā)生變化。在硫酸鈣飽和溶液中， 一般 加入含有Ca"或S0/—的溶液均會析出硫酸鈣沉淀。本發(fā)明是利用上述鹽析理論和同離子效 應(yīng)理論將濃度為(5~13° Be')鹵水通過添加工業(yè)原鹽，改變鹵水組成，提高鹵水中氯化鈉 含量，使鹵水濃度提高到17 25° Be'，降低硫酸鈣溶解度，使大部分硫酸鈣析出，析出后 的鹵水可直接用于真空精制鹽生產(chǎn)和其他化工產(chǎn)品生產(chǎn)。
本發(fā)明的一種鹵水除去硫酸鈣的方法，是在5~13° Be'的鹵水中添加工業(yè)原鹽，使鹵
水濃度到17~25° Be'，使硫酸鈣析出。
所添加工業(yè)原鹽以純度100%計(jì)算，添加量為49g/l 124 g/l。
戶/f述的5 D。 Be'的鹵水為天然海水濃縮后的鹵水和鹽湖水，包括海水淡化后排出的
濃海水。
所述的硫酸鈣作為石膏晶種在工廠化制鹽系統(tǒng)中循環(huán)生產(chǎn)真空精制鹽。
一般情況下，5 13° Be'濃度鹵水，其組成如下
NaCl: 40.00 107.62 g/1
KC1: 1.04 2. 76 g/1
MgCl2: 5. 15 17. 19g/l
MgS04: 3. 53 10.40 g/1
CaS04: 1.97 5.60g/l
密度1039 1101g/l
添加一定數(shù)量的工業(yè)原鹽，使鹵水濃度達(dá)到17 25° Be'，則鹵水組成變?yōu)槿缦?br> NaCl: 156. 73 240. 06g/l
KC1: 1.02 2. 80 g/1
MgCl2: 5.04 17.70g/l
MgS04: 3. 40 11.50g/l
CaS04: 1.94 4. 23g/l
密度1147 1215g/l
工業(yè)鹽中C,含量為0. 1 0.2%， SO/—含量為0.4 0.6%，在添加工業(yè)鹽過程中，隨 著鹵水濃度的提高，氯化鈉含量逐漸增加，鹵水Ca2+、 S042—含量增加，這時(shí)硫酸鈣達(dá)到飽 和以沉淀形式逐漸析出，用于生產(chǎn)石膏產(chǎn)品。
本發(fā)明的有益效果是鹵水濃度達(dá)到17 25° Be'后，鹵水的組成發(fā)生了變化，鹵水中 氯化鈉含量提高，與經(jīng)過太陽自然蒸發(fā)達(dá)到飽和的鹵水組成不同，此鹵水中含有的氯化鎂、 硫酸鎂、氯化鉀等含量低，進(jìn)入工廠化蒸發(fā)系統(tǒng)生產(chǎn)真空精制鹽時(shí)，蒸發(fā)沸點(diǎn)低，排放的 制鹽母液量少，能夠提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，蒸發(fā)熱經(jīng)濟(jì)大，節(jié)約能源。
鹵水濃度達(dá)到17 25° Be'，直接進(jìn)入蒸發(fā)制鹽系統(tǒng)。在蒸發(fā)制鹽系統(tǒng)中，隨著溫度 的升高和水分的蒸發(fā)，鹵水中剩余的Ca2+、 SO/—濃度提高，硫酸鈣逐漸結(jié)晶析出，這時(shí)硫 酸鈣可作為晶種在制鹽系統(tǒng)中并隨制鹽母液排放，制鹽母液排放到一個(gè)沉降系統(tǒng)內(nèi)，硫酸 鈣沉降用于生產(chǎn)石膏產(chǎn)品，增加銷售收入。
制鹽母液中含有較高濃度的氯化鉀、氯化鎂、硫酸鎂等組分，可排放到鹽化工生產(chǎn)系 統(tǒng)中，提高資源利用率，達(dá)到資源綜合利用的目的。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一200710059936.1
說明書第3/5頁
選用5° Be'的渤海灣鹵水，其中鹵水成分如下
NaCl: 40.00 g/1
KC1: 1.04 g/1
MgCl2: 5. 15 g/1
MgS04: 3. 53 g/1
CaS04: 1.97 g/1
密度1039g/l
工業(yè)原鹽組成如下
NaC.l: 96%
Ca2+: 0.2%
SO/—: 0.58%
添加工業(yè)原鹽116g/l后，鹵水濃度達(dá)到17。 Be'，析出硫酸鈣沉淀為1. 12g/l，鹵水 組成如下
NaCl: 156.73. g/1 KC1: 1.04 g/1 MgCl2: 5.04g/l MgS04: 3.40 g/1 CaSO" 1. 94 g/1 密度1149 g/1
得到的卣水中除去了大部分的硫酸鈣，該鹵水可以直接生產(chǎn)高質(zhì)量的氫氧化鎂和碳酸 鎂等產(chǎn)品。該例中將鹵水中大部分硫酸鈣除去，可以實(shí)現(xiàn)集中處理硫酸鈣以生產(chǎn)石膏產(chǎn)品， 提高資源綜合利用率。該鹵水中由于除去了大部分的硫酸鈣，鹵水進(jìn)入真空制鹽系統(tǒng)中設(shè) 備不易結(jié)垢，能夠延緩蒸發(fā)罐刷罐周期，延長有效工作時(shí)間。
實(shí)施例二
選用13° Be'的渤海灣鹵水，其中鹵水成分如下
NaCl: 107.62g/l
KC1: 2.76 g/1
MgCl2: 17. 19g/l
MgS04: 10. 40 g/1
CaS04: 5. 60g/l
密度1101g/l
工業(yè)原鹽組成如下-
NaCl: 96%
Ca2+: 0.2%
SO/—: 0.58%添加工業(yè)原鹽49g/l后，囟水濃度達(dá)到17° Be'，析出硫酸鈣沉淀為3.66g/l，鹵水 組成如下
NaCl: 156.73 g/1 KC1: 2.80 g/1 MgCl2: 17. 50 g/1 MgSO" 11.50g/l CaS04: 1. 94 g/1 密度1147 g/1
該例中是將鹵水中溶存的大硫酸鈣除去，以用來精制鹵水生產(chǎn)鎂系列產(chǎn)品。該鹵水進(jìn) 入真空制鹽系統(tǒng)中設(shè)備不易結(jié)垢，能夠延緩蒸發(fā)罐刷罐周期，延長有效工作時(shí)間。分離出 的硫酸鈣可以生產(chǎn)石膏產(chǎn)品。
實(shí)施例三
選用13° Be'的渤海灣鹵水，其中鹵水成分如下
NaCl: 107.62g/l
KClr 2.76 g/1
MgCl2: 17. 19g/l
MgS04: 10. 40 g/1
CaS04: 5. 60g/l
密度1101g/l
工業(yè)原鹽組成如下
NaCl: 96%
Ca2+: 0.2%
SO/—: 0.58%
添加工業(yè)原鹽124g/l后，鹵水濃度達(dá)到25。 Be'，析出硫酸鈣沉淀為3. 72g/l，鹵水 組成如下
NaCl: 231.50 g/1 KC1: 2.80 g/1 MgCl2: 17.70g/l MgS04: 10.80 g/1 CaS04: 4.23g/l 密度1215g/l
該例可以除去鹵水中溶存的大部分硫酸鈣，鹵水直接進(jìn)入真空制鹽蒸發(fā)系統(tǒng)，減少能 量消耗；分離出的硫酸鈣可以生產(chǎn)石膏產(chǎn)品。
實(shí)施例四
選用10.2° Be'的渤海灣鹵水，其中鹵水成分如下
NaCl: 84.56 g/1
KC1: 1.98 g/1
MgCl2: 12.95 g/1
MgS04: 7.48 g/1
CaS04 : 3. 87 g/1
密度1069g/l
工業(yè)原鹽組成如下
NaCl: 96%
Ca2+: 0.2%
SO/—: 0.58%
添加工業(yè)原鹽155g/l，鹵水濃度達(dá)到25。 Be'，析出硫酸鈣沉淀為3. 86g/l,鹵水組 成如下
NaCl:240.06 g/1
KC1:2. 10 g/1
MgCl2:13. 42 g/1
MgS04:7. 82 g/1
CaS04:2. 58 g/1
密度1215g/l
該例可以除去鹵水中溶存的大部分硫酸鈣，鹵水直接進(jìn)入真空制鹽蒸發(fā)系統(tǒng)，減少能
量消耗；分離出的硫酸鈣可以生產(chǎn)石膏產(chǎn)品。
本發(fā)明提出鹵水除去硫酸鈣的方法，已通過現(xiàn)場較佳實(shí)施例子進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù) 人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的結(jié)構(gòu)和制備方法進(jìn)行改動(dòng)或 適當(dāng)變更與組合，來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動(dòng)對本 領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.一種鹵水除去硫酸鈣的方法，其特征是在5～13°Be’的鹵水中添加工業(yè)原鹽，使鹵水濃度到17～25°Be’，使硫酸鈣析出。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種鹵水除去硫酸鈣的方法，其特征是所添加工業(yè)原鹽以純度100 %計(jì)算，添加量為49.0g/l 124g/l。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種鹵水除去硫酸鈣的方法，其特征是所述的5~13° Be'的鹵 水為天然海水濃縮后的鹵水，包括海水淡化后排出的濃海水。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的一種鹵水除去硫酸鈣的方法，其特征是所述的鹵水中溶存的硫 酸鈣作為石膏晶種在工廠化制鹽系統(tǒng)中循環(huán)生產(chǎn)真空精制鹽。
全文摘要
本發(fā)明是海水處理技術(shù)，特別是涉及一種鹵水除去硫酸鈣的方法。是在5~13°Be’的鹵水中添加工業(yè)原鹽，使鹵水濃度到17~25°Be’，使硫酸鈣析出。本發(fā)明是根據(jù)鹵水析鹽規(guī)律，利用鹽析理論和同離子效應(yīng)理論將濃度為(5～13°Be’)鹵水通過添加工業(yè)原鹽，改變鹵水組成，提高鹵水中氯化鈉含量，使鹵水濃度提高到17～25°Be’，降低硫酸鈣溶解度，使大部分硫酸鈣析出，析出后的鹵水可直接用于真空精制鹽生產(chǎn)。
文檔編號C02F1/58GK101172686SQ20071005993
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月18日
發(fā)明者吳宗生, 李樹生, 靳志玲 申請人:中鹽制鹽工程技術(shù)研究院