王迪，陳世祥，張金娜

（天津長蘆海晶集團(tuán)有限公司濱海新區(qū)第三分公司，天津300150）

1 前言

近年來，天津長蘆海晶集團(tuán)有限公司濱海新區(qū)第三分公司（以下簡稱第三分公司）生產(chǎn)氯化鉀所用主要原料苦鹵的質(zhì)量在逐年提高，苦鹵中氯化鉀含量由2011年的30.65g/L提高到2017年的32.66g/L，氯化鎂含量由2011年的164.65g/L提高到2017年的170.57g/L，原料鹵水質(zhì)量的變化為氯化鉀生產(chǎn)工藝的控制帶來了新的變化，本文主要介紹在鹵水條件變化的前提下，采取的有關(guān)措施來提高光鹵石分解及粗鉀洗滌效率[1]。

2 主要原因分析

2.1 生產(chǎn)流程簡述

氯化鉀生產(chǎn)分解工序流程見圖1，將光鹵石漿脫鹵后加水分解，得到粗制氯化鉀，再洗滌后得到成品氯化鉀。將光鹵石漿脫鹵后加入分解液調(diào)漿，送入控速結(jié)晶器同時(shí)加水，光鹵石加水后分解轉(zhuǎn)化為氯化鉀，在結(jié)晶器內(nèi)分離氯化鈉細(xì)小顆粒。結(jié)晶器加水量以料液的濃度為依據(jù)，使液相中的氯化鉀呈過飽和狀態(tài)，氯化鉀晶體在控速結(jié)晶器內(nèi)不斷生長。達(dá)到一定粒度后轉(zhuǎn)入粗鉀沉降器，沉降后的粗鉀漿脫鹵后加水洗滌，再脫鹵后得到精鉀[2]。

圖1 氯化鉀分解工序流程方框圖

2.2 主要問題分析

從圖1中得知，由于苦鹵質(zhì)量的提高，造成蒸發(fā)完成液數(shù)量增大，保溫沉降器超負(fù)荷運(yùn)行，光鹵石中含雜質(zhì)鹽增多，質(zhì)量下降的同時(shí)，光鹵石沉降器也在超負(fù)荷運(yùn)行，光鹵石沉降不充分。光鹵石漿料中光鹵石含量較低，光鹵石離心機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的效率低下。同時(shí)，光鹵石在控速結(jié)晶器中加水分解得到的粗鉀也不能充分結(jié)晶，顆粒較小，附帶雜質(zhì)鹽含量增加，洗滌加水量增加，生產(chǎn)效率降低，產(chǎn)品質(zhì)量下降，并且還負(fù)擔(dān)了較大的能耗。

3 解決問題的措施

3.1 提高對(duì)排料量的控制

氯化鉀原料鹵水質(zhì)量提高后，蒸發(fā)時(shí)間縮短，蒸發(fā)量加大了，原保溫沉降效果不好，造成氯化鈉和一水硫酸鎂未能充分沉淀就隨澄清液帶到光鹵石沉降器，導(dǎo)致分解洗滌加水量增大，降低了氯化鉀收率，多加的水隨副生鹵又回到蒸發(fā)工序，增加了蒸發(fā)工序能耗。為此，一方面改變以往清理溢流圈時(shí)間，增加溢流圈清理孔數(shù)量，調(diào)節(jié)溢流水平，及時(shí)清除積鹽，避免偏流；另一方面避免集中排料，緩解沉降效果不好的狀況。通過對(duì)排料量和排料方式的調(diào)整，提高分解工序使用的中間物料質(zhì)量，提高了分解工序運(yùn)行效率[3]。

3.2 調(diào)節(jié)蒸汽壓力

通過合理調(diào)節(jié)蒸汽壓力來保證生產(chǎn)的平穩(wěn)連續(xù)。原先工藝操作規(guī)程要求閥后操作壓力不高于0.6MPa，在生產(chǎn)中只保障蒸汽壓力不超過此上限，同時(shí)用汽量越大越好。但在原料苦鹵質(zhì)量提高的情況下，原有的蒸汽使用方式會(huì)造成過料過快和流量不均勻，過料速度過快不利于保溫沉降器中固相鹽的沉降效果，但如果過料速度過慢，會(huì)造成產(chǎn)能低下，設(shè)備損耗嚴(yán)重，不利于生產(chǎn)穩(wěn)定低耗。為解決這一問題，采取的措施是根據(jù)物料特性、生產(chǎn)狀態(tài)、中控?cái)?shù)據(jù)（化驗(yàn)數(shù)據(jù)）、外界環(huán)境溫度（光鹵石沉降器、風(fēng)冷塔、結(jié)晶器）等綜合考慮，合理調(diào)整蒸汽壓力，確保使保溫沉降器處于飽和工作狀態(tài)，為分解工序提供高質(zhì)量原料，提高光鹵石質(zhì)量，避免蒸汽浪費(fèi)，使分解工序既節(jié)約大量水、電、汽，提高了分解工序的整體生產(chǎn)效能和運(yùn)行效率，同時(shí)也提高和穩(wěn)定了產(chǎn)品質(zhì)量。

3.3 保證氯化鉀結(jié)晶顆粒大小

為保證光鹵石和粗鉀質(zhì)量，采取控制光鹵石離心機(jī)和粗鉀離心機(jī)的開停車時(shí)間的方法，禁止在規(guī)定時(shí)間外多甩光鹵石，保證光鹵石沉降器內(nèi)有一定光鹵石存料，從而確保光鹵石產(chǎn)出質(zhì)量。同時(shí)對(duì)控速結(jié)晶器排料開停車時(shí)間做出變動(dòng)，保證結(jié)晶器內(nèi)粗鉀存量和結(jié)晶時(shí)間，確保產(chǎn)出數(shù)量和質(zhì)量。提高氯化鉀在控速結(jié)晶器中的結(jié)晶效率，為連續(xù)生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。通過此措施，調(diào)整了轉(zhuǎn)料時(shí)間，控速結(jié)晶器內(nèi)顆粒生成形成良性循環(huán)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)每班減少3h，不僅大大降低了操作人員的勞動(dòng)負(fù)荷，也降低了設(shè)備負(fù)荷，提高了分解工序的運(yùn)行效率。

3.4 調(diào)節(jié)光鹵石分解加水量

根據(jù)對(duì)澄清液、光鹵石等中間物料的化驗(yàn)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整光鹵石分解的加水量，針對(duì)保溫沉降器會(huì)存在超負(fù)荷運(yùn)行、光鹵石中氯化鈉和一水硫酸鎂等雜質(zhì)鹽含量增加這一情況，不斷調(diào)整加水量，通過檢測(cè)分解液的波美度和粗鉀質(zhì)量，來對(duì)加水量進(jìn)行反饋，保證光鹵石加水分解的最優(yōu)化運(yùn)行，形成閉環(huán)調(diào)節(jié)，提高分解效率。

4 采取相關(guān)措施后的生產(chǎn)運(yùn)行效果及經(jīng)濟(jì)效益

4.1 生產(chǎn)運(yùn)行效果

采取以上措施后，氯化鉀車間分解工序的運(yùn)行效率得到了較大提高，經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行檢驗(yàn)，主要達(dá)到了以下運(yùn)行效果：一是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，氯化鉀日產(chǎn)量由約32t提高到約34t，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)在無其他不利條件影響下，連續(xù)以相同產(chǎn)量平穩(wěn)生產(chǎn)。二是降低了單位產(chǎn)品能耗，生產(chǎn)每噸氯化鉀分解洗滌耗水量下降約1t，同時(shí)通過設(shè)備開停車時(shí)間的優(yōu)化為分解工序節(jié)約了大量電力。三是減少了設(shè)備損壞率和人工負(fù)荷，提高了分解工序的整體運(yùn)行效率。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

通過實(shí)施上述措施，第三分公司2017年氯化鉀生產(chǎn)電單耗為425.58kW·h/t，比去年同期下降9.42kW·h/t；蒸汽單耗為23t/t，比去年同期下降1.32t/t；臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為 4.89kg/h·m2，比去年同期增加0.21kg/h·m2。該系列措施共為企業(yè)創(chuàng)效162萬元。