降低CTP生產(chǎn)物料單耗的生產(chǎn)實(shí)踐

鄭建英，白曉娟

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

1 引言

城CTP藥劑［1］是德興銅礦選礦藥劑工段的產(chǎn)品之一，是一種選擇性好、抑制能力強(qiáng)的有機(jī)抑制劑［2］，主要用于銅硫、砷硫等的分離。CTP主要生產(chǎn)原材料為腐植酸和液堿、水，其中腐植酸是自然界中廣泛存在的大分子有機(jī)物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)、林、牧、石油、化工、建材、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域。尤其是現(xiàn)在提倡生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)、無公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、綠色食品、無污染環(huán)保等，更使“腐植酸”備受推崇。

CTP藥劑產(chǎn)品的生產(chǎn)在德興銅礦已有數(shù)十年，工藝成熟穩(wěn)定。其生產(chǎn)原理：腐植酸具有弱酸性，分子結(jié)構(gòu)中酸性基團(tuán)上存在活潑氫，酸性基團(tuán)上的氫可以被液堿中的Na+金屬離子置換而生成可溶性的腐植酸鈉。反應(yīng)式為R-(COOH)n+nNaOH→R-(COONa)n+nH2O。腐植酸鈉即為CTP藥劑中的主要有效成分。

2 原生產(chǎn)簡況

CTP藥劑生產(chǎn)屬于批量作業(yè)。在接到生產(chǎn)指令后，按照生產(chǎn)工藝要求，腐植酸和液堿、水三者按一定的投放順序及比例被投入攪拌桶，通過調(diào)整、攪拌、靜置反應(yīng)后，上層的清液（腐植酸鈉含量≥50g/l、pH值≥12）作為CTP藥劑成品泵入成品池，而下層的渣液進(jìn)行排放處置。

圖1 改進(jìn)前作業(yè)流程

3 存在問題

技術(shù)人員在對(duì)2015年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析中（見表1、表2 ），發(fā)現(xiàn)以下情況。

（1）CTP藥劑檢測平均值12.927，過高的pH值充分說明了液堿使用過量。

（2）全年CTP藥劑有效含量相對(duì)穩(wěn)定，各月值與平均值差距最大僅僅只是0.53%。相比之下，腐植酸單耗(單位CTP產(chǎn)品所消耗的腐植酸)差別較大，各月值與平均值差距最大達(dá)0.19噸/噸，比例近15%。在原料品質(zhì)穩(wěn)定的前提下，腐植酸顯然單耗偏高。

表1 2015年CTP藥劑有效含量、pH值

表2 2015年液堿、腐植酸單耗（t/t）

針對(duì)上述兩個(gè)情況，技術(shù)人員跟蹤了現(xiàn)場生產(chǎn)，找出了問題原因。

（1）液堿添加無計(jì)量設(shè)施?，F(xiàn)場每次作業(yè)，是每配制一攪拌桶為一批次。注入攪拌桶的水量可控，投入的腐植酸也可控，但液堿是由高位池以自流方式一次性放入攪拌桶的，通過人為開、關(guān)閘閥控制，難以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)添加。而作業(yè)人員為保證達(dá)到藥劑參數(shù)pH大于等于12的要求，在“多加點(diǎn)更保險(xiǎn)”操作習(xí)慣驅(qū)使下，液堿過量添加成為了常態(tài)。

（2）最終排放的渣漿由于是液態(tài)物質(zhì)與固態(tài)物質(zhì)的混合物，其中的液態(tài)物質(zhì)就是CTP藥劑，這部分藥液未得到回收利用。

4 探索改進(jìn)

鑒于液堿、腐植酸及其反應(yīng)產(chǎn)物具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性［4-5］，為了降低液堿、腐植酸兩種主要生產(chǎn)物料的生產(chǎn)單耗，提升其使用率，技術(shù)人員進(jìn)行了一系列探索嘗試，最終確定在既有設(shè)備設(shè)施基礎(chǔ)上，進(jìn)行了如下改變及調(diào)整。

（1）實(shí)現(xiàn)液堿計(jì)量添加。

具體做法是：在液堿進(jìn)入反應(yīng)容器前的通道中加裝計(jì)量罐。加裝計(jì)量罐后，堿液使用過程由原來的堿池泵入高位池，經(jīng)高位池添加到攪拌桶改變?yōu)椋河蓧A池泵入高位池，經(jīng)高位池放入計(jì)量罐，再精準(zhǔn)添加［3］到攪拌桶。

（2）調(diào)整作業(yè)，利用增設(shè)的兩個(gè)沉降池對(duì)渣漿進(jìn)行回收再利用［6］，同時(shí)液堿由一次性添加變?yōu)榉执翁砑印?/p>

具體做法是：新增了兩個(gè)沉降槽；每次作業(yè)，先將腐植酸和液堿、水三者按一定的投放順序及比例投入攪拌桶，經(jīng)調(diào)整、攪拌、靜置反應(yīng)后的藥劑漿液全部放入地槽，在其充分沉淀后，抽?。ㄒ淮危┥蠈忧逡捍蚧?cái)嚢柰?，另加少量液堿，再次充分調(diào)整、反應(yīng)、靜置后，再將其中的（二次）上層清液泵入成品池作為成品，攪拌桶中余下的少量渣漿放入地槽，與之前地槽中的（一次）底漿混合，一同送入沉降槽任其充分沉降，沉降液返回?cái)嚢柰白鳛橄乱慌巫鳂I(yè)的水液進(jìn)行重復(fù)使用，沉降后的固渣為一般固體廢物，作為最終廢渣按環(huán)保要求進(jìn)行填埋處理。兩個(gè)沉降槽交替使用，一年清渣兩次。

5 改進(jìn)效果

改進(jìn)后，進(jìn)行了效果跟蹤，2017年1～12月份的生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集如下：

表3～表4數(shù)據(jù)表明，改進(jìn)后，在CTP藥劑品質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下，液堿通過計(jì)量的分次添加、渣漿的回收再利用，使CTP藥劑原材料的使用更加準(zhǔn)確合理，利用率得到提高。2017年腐植酸單耗為1.24t、液堿單耗為0.24t，在2015年平均的基礎(chǔ)上分別下降了0.04t/t。

表3 2017年CTP藥劑有效含量、pH值

圖2 改進(jìn)后作業(yè)流程

6 結(jié)語

本次改進(jìn)以降低生產(chǎn)物料的單耗為初衷，歷經(jīng)近兩年的改動(dòng)、作業(yè)、檢測、分析、改進(jìn)等反復(fù)地循環(huán)，在降低液堿及腐植酸單耗方面取得了一定的成效。同時(shí)，外排物由渣漿變?yōu)楣淘?，使得最終廢渣量大大減少。在環(huán)保愈加嚴(yán)格的當(dāng)下以及未來，這種通過管理或技術(shù)的改進(jìn)、降低產(chǎn)品的各種物料或能源的單耗的作法，對(duì)于增加企業(yè)效益、促進(jìn)企業(yè)持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

表4 2017年液堿、腐植酸單耗（t/t）