1 前言

榆林能源集團資源開發有限責任公司真空制鹽生產線采用五效蒸發、平流進料、分效排鹽、逆循環、石膏晶種防垢生產工藝。生產用原鹵屬CaSO4型鹵水。蒸發過程中，由于蒸發罐里石膏的不斷富集，生產工藝上需連續不斷的向外排出石膏母液，來降低罐內料液的石膏含量。生產之初，將外排的石膏母液在沉降池中經過簡單的沉降，把沉積下來的固相廢棄，液相注入礦山采鹵。這種辦法是不得已而為之，一方面廢棄的固相中有好大一部分鹽得不到回收，石膏得不到有效利用；另一方面液相中可溶性雜質比較高，注入礦山采鹵后，鹵水成分不斷惡化，直接影響到制鹽蒸發系統和產品質量。

生產過程中，石膏母液不斷注入礦山井下，致使原鹵成分發生突變，為了解決石膏母液注井造成了原料鹵水惡化的惡性循環，該公司確定了使用臥螺離心機增濃石膏母液，然后加藥除鈣、鎂的技術方案。

2 臥螺離心機處理石膏母液的思路

2.1 市場調研

該公司和國內石膏建材行業廣泛接觸，目前石膏板、石膏粉、石膏磚的市場較好，湖南等地也有鹽石膏做建材的實體企業。

2.2 工藝技術方案

制鹽系統→石膏母液→臥螺離心分離→稀釋桶→板框壓濾→石膏

3 臥螺離心機處理石膏母液的理論基礎

3.1 石膏母液成分

生產控制外排母液濃度為26波美度，溫度為70攝氏度，石膏母液成份如下：

3.2 石膏母液理論計算

3.2.1 石膏母液濃度計算

制鹽石膏母液濃度控制在40g/L排放，石膏母液的密度1220g/L預估，則石膏液中CaSO4含量的重量百分比為3.28%。

3.2.2 每小時進罐石膏量計算

每小時產成品鹽以160噸（年產120萬噸）計，噸鹽消耗鹵水以3.5m3估算，進罐鹵水中CaSO4含量以3.5g/L估算（設計用鹵水成分為3.12g/L），則每小時進罐石膏量為160t×3.5m3×3.5kg=1960kg，石膏的存在形式有二水石膏、半水石膏、無水石膏，擬定二水石膏占50%、半水石膏占30%、無水石膏占20%，此量乘系數1.1456后，每小時進罐石膏量為2245.38kg。

3.2.3 每小時排出石膏液量計算

成品鹽帶走石膏量：成品鹽中CaSO4含量以0.1%計，則每小時帶走總量為160000kg×0.1%=160kg；

需要外排石膏量2245.38-160=2085.38kg；

需要排出石膏液的量為2085.38/40=52.13m3；

考慮外排石膏母液過程的不穩定性，平均外排母液濃度以35g/L計，則單位時間排出的石膏液量為：2085.38/35=60m3，所以設計考慮石膏外排總量為60m3。

3.2.4 石膏母液技術參數

石膏母液量60m3/h。

石膏母液固相濃度3.28%。

石膏母液特性：固相主要成分是石膏，液相主要成分是氯化鈉飽和溶液。

4 臥螺離心機實機試驗

4.1 臥螺離心機主要技術參數

型號：LW520

轉鼓直徑：520mm

轉鼓有效工作長度：2080mm

轉鼓長徑比：4

轉鼓工作轉速：3000r/min

分離因數：2621

電機功率：45kW+15kW

4.2 試驗結果數據

4.3 試驗數據分析

4.3.1 處理量分析

單臺小時處理量20m3，配置4臺（三開一備）LW520臥螺離心機就能滿足工藝要求的60m3/h處理量。

4.3.2 固渣含水量分析

底渣含水量27.1%，已優于工藝設計50%的含水量指標。

4.3.3 清液含固量分析

對應20m3/h的處理量清液含固量1.03%，含固量太高，必須進一步降低，臥螺離心機生產廠家重新制定改進方案，使清液含固量≤0.5%。

5 結論

（1）應用臥螺離心機處理石膏母液是可行的，LW520臥螺離心機的處理量和固渣含水量完全滿足工藝要求；清液含固量太高不能滿足工藝要求，與臥螺離心機生產企業溝通后，可以選擇能滿足清液含固量要求指標的臥螺離心機用于制鹽石膏液的增濃。

（2）經過反復實驗對比，該公司選用了4臺LW550臥螺離心機，長徑比為4.2，主電機功率為55kW，油泵電機功率為15kW，轉速3500r/min。運行幾個月以來，處理量、固渣含水量、清液含固量都能滿足工藝要求，實現了石膏母液中的氯化鈉飽和溶液的回收利用，同時也滿足了石膏渣在工業園區廢渣堆放場的環保堆放要求，在生產運行初期，起到很好的作用，為下一步礦山溶腔擴大后，石膏母液注井打下堅實的基礎。