膜法現(xiàn)代化聯(lián)合制鹽探討

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本文作者：張艷華 單位：大化集團

沿海地區(qū)純堿生產(chǎn)以海鹽為主要原料，海鹽以傳統(tǒng)的灘曬制鹽生產(chǎn)。在膜應用技術快速發(fā)展的21世紀，探討應用膜技術進行現(xiàn)代化制鹽，并與制堿組合，形成新型鹽堿聯(lián)合形式，具有重要的意義。

以大連普灣新區(qū)為例，普灣新區(qū)松木島化工園區(qū)的大化集團建有60萬t／a聯(lián)堿裝置，大連染化集團建有3萬t／a的燒堿裝置，需要原料鹽約80萬t。目前相鄰的大連鹽化集團僅能供應30萬t原鹽，其他大部分原鹽無穩(wěn)定供應商，從山東、江蘇等地采購，質(zhì)量和供應量都不能保持穩(wěn)定。

另一方面，松木島化工園區(qū)擁有熱電、大型海水系統(tǒng)等公用工程配套設施，并正在規(guī)劃建設大型海水淡化裝置。利用海水淡化排放的濃海水，依托大連鹽化集團與松木島園區(qū)毗鄰的鹽、化同處一地的優(yōu)勢條件，開發(fā)膜法現(xiàn)代化聯(lián)合制鹽以及形成新型鹽堿聯(lián)合具有了現(xiàn)實意義，此舉并可節(jié)約日益珍貴的灘涂資源。

1膜法現(xiàn)代化聯(lián)合制鹽

1．1濃海水與灘曬、真空制鹽

海水淡化已成為解決沿海地區(qū)淡水資源缺乏的重要途徑，大連地區(qū)淡水資源嚴重匱乏，已建成的海水淡化裝置有大化集團大孤山熱電廠和中石油大連石化公司等海水淡化裝置，松木島化工園區(qū)等正在規(guī)劃建設大型反滲透海水淡化裝置。海水淡化裝置排放的濃海水再利用，越來越受到國家重視。升溫的濃海水既可造成海域污染，又是寶貴的資源，可以成為海鹽生產(chǎn)的重要資源。

傳統(tǒng)海鹽灘曬生產(chǎn)工藝以海水為進料，經(jīng)逐步逐格風吹日照自然蒸發(fā)，將海水濃縮至氯化鈉飽和，用飽和鹵水灌入結(jié)晶池制鹽。

反滲透法海水淡化（RO）排放的濃海水，其含鹽量提高了將近一倍，海水淡化濃縮水與海水濃縮水在常量化學組成上基本一致，不改變鹵水體系特征，利用海水淡化濃縮水制鹵曬鹽是可行的。由于海水淡化濃縮水的濃度達到5．4°Be′以上，比平均海水濃度約高2．4°Be′，可直接送入鹽灘5°Be′制鹵區(qū)曬鹽。若保持原有鹽的產(chǎn)量不變，可省去大約30％鹽田面積。若保持現(xiàn)有鹽田生產(chǎn)面積，同樣鹽產(chǎn)量增加近一倍。

以5萬t／日海水淡化裝置為例，其排放的濃海水為6萬t／日以上，送入鹽田灘曬，可制飽和鹵水大約11200t／日，經(jīng)過結(jié)晶區(qū)，生產(chǎn)固體鹽約1780t／日，年產(chǎn)量50萬t以上。

另外，將部分灘曬的飽和鹵水采用低溫多效真空制鹽（MED），既節(jié)省結(jié)晶區(qū)生產(chǎn)能力，又可生產(chǎn)質(zhì)量更好的精制工業(yè)鹽，滿足純堿和氯堿生產(chǎn)的原料鹽質(zhì)量要求。

1．2濃海水與電滲析、真空制鹽

電滲析（ED）濃縮海水制鹽，日本早在上世紀70年代就實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，是成熟的工業(yè)化技術。

以反滲透海水淡化的濃海水，作為ED裝置的原料進水，RO的濃海水水質(zhì)完全可達到ED進水水質(zhì)要求，可節(jié)省預處理的投資及運行費用，同時RO濃海水的濃度比海水提高近一倍，也節(jié)省ED海水濃縮的耗電量。ED生產(chǎn)的濃縮鹽水濃度可達到20％，ED排放的淡液也可返回RO循環(huán)使用。

ED生產(chǎn)的濃鹽水，采用低溫多效真空蒸發(fā)（MED），生產(chǎn)高純度的精制鹽。該精制鹽產(chǎn)品不含重金屬等對健康有害的雜質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量將高于中國和國際食用鹽標準，可為市場提供高端食用鹽。隨著國家食用鹽市場的即將放開，高附加值的高端食用鹽的生產(chǎn)將具有較好的經(jīng)濟效益。

ED濃縮海水中除了鹽分之外還富集了鉀離子，MED制鹽過程中，可進行鉀離子提取生產(chǎn)鉀鹽，即真空生產(chǎn)精制鹽同時聯(lián)產(chǎn)鉀鹽，增加產(chǎn)品品種，提高經(jīng)濟效益。

另外，大化集團聯(lián)堿洗鹽鹵水，其中鹽分很高，目前由于工藝難題，直接排放，造成浪費。采用ED技術，洗鹽鹵水可進入ED系統(tǒng)，既回收了其中鹽分，又可解決大化集團聯(lián)堿洗鹽鹵水膨脹和浪費問題。

上述膜法海水淡化與電滲析海水濃縮這種膜集成技術的應用，與濃海水鹽田灘曬相結(jié)合，將形成反滲透、電滲析、低溫多效蒸發(fā)和鹽田（即RO＋ED＋MED＋鹽田）一體化的現(xiàn)代聯(lián)合制鹽體系。這種聯(lián)合制鹽體系是具有高度契合性的循環(huán)綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈，在工業(yè)原料資源和灘涂資源日益緊張的今天，具有重要現(xiàn)實意義和經(jīng)濟意義。

2新型鹽堿聯(lián)合和制堿組合

以海水淡化濃海水和電滲析濃鹽水與傳統(tǒng)的鹽田灘曬相結(jié)合的現(xiàn)代化海鹽生產(chǎn)的工業(yè)鹽為原料，作為聯(lián)堿法純堿生產(chǎn)的原料鹽，從質(zhì)量上和供應上提供了穩(wěn)定的原料保證，形成了一種新型的鹽堿聯(lián)合。同時，ED生產(chǎn)的精制鹽水，可直接供給松木島園區(qū)的氯堿裝置。

另外，電滲析生產(chǎn)的精制鹽水，可直接用于氨堿法純堿生產(chǎn)，作為氨堿法純堿生產(chǎn)原料。以大化集團為例，目前采用的是聯(lián)堿法生產(chǎn)工藝，如實現(xiàn)了上述集成膜法現(xiàn)代制鹽，根據(jù)原料鹽供應的有利條件，結(jié)合現(xiàn)有聯(lián)堿裝置能力挖潛、填平補齊等，可建設適合規(guī)模的氨堿法純堿生產(chǎn)裝置，不僅可較大幅度節(jié)省投資，以電滲析生產(chǎn)的鹽水可直接作為部分原料鹽進入系統(tǒng)。在氨堿法工藝中，還可采用廢液灘曬鹽鈣聯(lián)產(chǎn)，形成純堿、氯化鈣、海岸建材、工業(yè)鹽的聯(lián)合制堿生產(chǎn)體系，實現(xiàn)所有物料高度循環(huán)利用，污染物零排放，解決傳統(tǒng)氨堿法純堿生產(chǎn)的廢液廢渣排放難題，建立現(xiàn)代化的新型的鹽堿聯(lián)合以及制鹽組合。

3結(jié)論

隨著膜技術廣泛應用和國家對海水淡化的大力發(fā)展，沿海地區(qū)采用集成膜技術開發(fā)現(xiàn)代聯(lián)合制鹽技術，并與純堿生產(chǎn)建立新型的鹽堿組合，實現(xiàn)新型的鹽堿聯(lián)合與制堿組合協(xié)同發(fā)展，不僅具有重要的經(jīng)濟意義，還可節(jié)約大量鹽田資源，具有重要的社會效益。