1 前言

鹽泥是制鹽過程中鹵水凈化工藝所產(chǎn)生的固體廢棄物。由于制鹽企業(yè)產(chǎn)鹽泥較大，以中鹽金壇公司為例，年產(chǎn)鹽產(chǎn)品 500 萬噸，每日所需處理鹽泥漿液約為 2000m3；經(jīng)脫水處理后的鹽泥，其含水率高、成分復(fù)雜，且含有未完全分離的鹵水和雜質(zhì)，使得其資源化綜合利用成為困擾整個(gè)鹽行業(yè)的難題；所以選擇合適的脫水設(shè)備，是進(jìn)行鹽泥資源化利用的關(guān)鍵。在脫水設(shè)備的選擇中，不僅要考慮鹽泥的脫水效果，還需考慮設(shè)備的投資、運(yùn)行成本以及在運(yùn)行過程中是否符合環(huán)保要求。按照中鹽金壇公司目前的生產(chǎn)情況，脫水設(shè)備應(yīng)當(dāng)滿足要以下條件：自動化程度高；設(shè)備占地空間少；經(jīng)脫水后的鹽泥含水率不超過 15%，具有洗滌去除鹽泥鹽分和其他雜質(zhì)的功能。現(xiàn)階段我國制鹽企業(yè)采用的鹽泥脫水設(shè)備主要是隔膜壓濾機(jī)，真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)、臥螺式沉降離心機(jī)等。項(xiàng)目組對不同脫水設(shè)備對鹽泥脫水效果經(jīng)行試驗(yàn)比較，并將其放入實(shí)際生產(chǎn)中加以驗(yàn)證，以期能篩選出合適的脫水設(shè)備。

2 鹽泥脫水設(shè)備的實(shí)驗(yàn)研究

2.1 脫水設(shè)備的運(yùn)行原理

2.1.1 真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)設(shè)備運(yùn)行原理真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)屬于連續(xù)式過濾設(shè)備，以負(fù)壓（真空度） 作為過濾推動力，隨著部分浸入漿料槽的水平圓柱形轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)，漿料中的固體顆粒被吸附在轉(zhuǎn)鼓表面的濾布（過濾面）上，連續(xù)完成過濾、洗渣、吸干、卸渣和濾布再生等操作。

2.1.2 臥螺式沉降離心機(jī)運(yùn)行原理臥螺離心機(jī)是一種利用離心沉降原理進(jìn)行不同比重間物料分離的設(shè)備，其基本結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)鼓、螺旋、動力系統(tǒng)和變速系統(tǒng)等組成。轉(zhuǎn)鼓與螺旋同向高速旋轉(zhuǎn)但存在可以調(diào)整的速差，物料連續(xù)進(jìn)入螺旋內(nèi)筒時(shí)，由于螺旋的高速旋轉(zhuǎn)，物料被加速后進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓，在轉(zhuǎn)鼓中進(jìn)一步加速旋轉(zhuǎn)，在離心力場作用下，物料因比重不同將進(jìn)行分離，其中比重較大的固相物在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上形成沉積層，比重較輕的液相物則形成內(nèi)層液環(huán)。在螺旋和轉(zhuǎn)鼓差速的作用下，螺旋將沉積的固相物推至轉(zhuǎn)鼓錐端，經(jīng)排渣口排出機(jī)外，而內(nèi)層液環(huán)也就是澄清液由轉(zhuǎn)鼓溢流堰板處溢出轉(zhuǎn)鼓，完成分離過程。針對鹽泥中含有 NaCl 等腐蝕性較強(qiáng)物質(zhì)，我公司選用設(shè)備的主要材料為：螺旋、轉(zhuǎn)鼓及內(nèi)壁、罩殼等與物料接觸部分，使用 2507 雙相不銹鋼；在螺旋葉片等易磨損部位，噴涂硬質(zhì)合金。

2.1.3 Diaphragm type plate and frame filter press運(yùn)行原理板框式壓濾機(jī)屬間歇式過濾機(jī)的一種，以正壓（漿料壓力 ) 作為過濾推動力，混合液流經(jīng)過濾介質(zhì)（濾布），固體停留在濾布上，并逐漸在濾布上堆積形成過濾泥餅。而濾液部分則滲透過濾布，成為不含固體的清液。隨著過濾過程的進(jìn)行，濾餅過濾開始，泥餅厚度逐漸增加，過濾阻力加大。過濾時(shí)間越長，分離效率越高。過濾完畢后停止供料，打開濾板和濾框卸除濾渣，清洗濾布，重新壓緊濾板和濾框，完成一個(gè)循環(huán)，重復(fù)進(jìn)料過濾。使用情況而言，在確定與鹽泥量相適應(yīng)的過濾面積后，脫水后鹽泥的產(chǎn)量能滿足生產(chǎn)需要；但使用常規(guī)的板框壓濾機(jī)鹽泥濾餅含水率高達(dá)40% 以上，不利于鹽泥后期處理，選用隔膜式板框壓濾機(jī)對濾餅二次加壓，鹽泥含水率得以降低至27% 左右。

2.2 鹽泥的理化性質(zhì)

2.2.1 鹽泥的來源中鹽金壇公司的原鹵屬于高芒硝型，其主要含 SO42-、Cl-、Na+、Ca2+、Mg2+離子。在鹵水凈化工藝中采用兩步法進(jìn)行，第一步鹵水凈化后生成一級鹽泥，其鹽泥主要化學(xué)成分為 CaSO4 ( 反應(yīng)3)、Mg(OH)2( 反應(yīng) 2) 沉淀物以及 NaCl、NaOH 等可溶性化合物，再次經(jīng)過第二步鹵水凈化后生成二級鹽泥，其鹽泥主要化學(xué)成分為 CaCO3( 反應(yīng) 5)、CaSO4沉淀物以及 NaCl、Na2SO4、MgCl2等可溶性化合物。

2.2.2 鹽泥的SEM表征， 比較一級鹽泥和二級鹽泥晶體進(jìn)行形貌可知，一級鹽泥晶體的形貌呈光亮針狀、短柱狀、錐形狀，結(jié)晶完好形成疏松的硬化結(jié)構(gòu)，與石膏CaSO4·2H2O 晶體結(jié)構(gòu)形貌相似。二級鹽泥晶體的表面結(jié)構(gòu)粗糙，呈片狀排列，斷層結(jié)構(gòu)松散，晶體交織形成許多空隙的硬化體結(jié)構(gòu)。

2.3 脫水應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

2.3.1 設(shè)備及型號

2.3.2 脫水實(shí)驗(yàn)方案將一定量的鹽泥注入泥漿桶中，邊攪拌邊加水使鹽漿的固含量為 50%，攪拌 0.5h 后，靜止澄清2h 后排出上清液，再次加水至鹽漿固含量為 30 ～ 50%，攪拌 0.5h 后，注入脫水設(shè)備經(jīng)行脫水并對產(chǎn)品經(jīng)行檢測。

2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.4.1 鹽泥脫水效果比較選用真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)進(jìn)行鹽泥脫水，脫水效果最佳，由原鹽泥漿濃度約為 39%降至其含水率低于 13%、含鹽量≤ 3%，鹽泥比較松散，顆粒均勻易從濾布表面脫落，便于生產(chǎn)、運(yùn)輸和工業(yè)應(yīng)用；而經(jīng)過程控高壓隔膜壓濾機(jī)處理的鹽泥，其含水率約為 20%、含鹽量高達(dá) 12.5%，由于鹽泥濕度、黏度大、易結(jié)塊，不易從濾布表面脫落，大大增加了鹽泥處理強(qiáng)度；由于一級鹽泥的主要成分為 CaSO4，黏度大易結(jié)塊不利于 LW 臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)脫水，易造成設(shè)備的塤壞；所以真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)對不同鹵水凈化工藝的鹽泥均有較好的脫水效果。

2.4.2 脫水后鹽泥化學(xué)成分脫水設(shè)備對二級鹽泥脫水試驗(yàn)比較可知，真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)進(jìn)行鹽泥脫水效果比較明顯，鹽泥的含水率低，主要成分 CaCO3含量較高，相對雜質(zhì)的含量皆比較低，尤其 NaCl 含量降低比較明顯，利于鹽泥在工業(yè)的應(yīng)用。

2.4.3 脫水設(shè)備應(yīng)用比較，在相同條件情況下，相同生產(chǎn)工藝，真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)，適合一級、二級鹽泥及混合鹽泥；可全自動、連續(xù)式運(yùn)行；在生產(chǎn)運(yùn)行中鹽泥產(chǎn)量高、耗能源低、操作周期短、人工勞動強(qiáng)度小；生產(chǎn)的鹽泥含水率（12%）、鹽泥含鹽量（≤ 3%）皆比較低；大大提高鹽泥中主要成分，降低了鹽泥中的雜質(zhì)在工業(yè)化應(yīng)用的影響，且濾液固含量低，可循環(huán)利用，不但節(jié)約水的用量，且防止了污染環(huán)境。因此綜合比較真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)脫水效果最佳、經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。

3 小結(jié)針對不同鹵水凈化工藝的鹽泥特性 , 通過選擇同脫水設(shè)備對鹽泥脫水效果經(jīng)行試驗(yàn)比較，結(jié)果表明真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)對不同鹵水凈化工藝的鹽泥均有較好的脫水效果，鹽泥含水率（12%）、鹽泥含鹽量（≤ 3%）皆比較低；大大提高鹽泥中主要成分，降低了鹽泥中的雜質(zhì)在工業(yè)化應(yīng)用的影響，且濾液固含量低，可循環(huán)利用。并具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝、操作、維護(hù)方便；節(jié)省人力、能源；符合環(huán)保要求等特點(diǎn)，選其作為制鹽行業(yè)的鹽泥脫水設(shè)備是比較理想的 , 值得推廣應(yīng)用。

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