盐化工工艺学-第六节文档
盐化工关键工艺应用分析
盐化工关键工艺应用分析盐是人们生存的重要基础物质之一，在化工行业的生产中也发挥着十分重要的作用。
随着我国经济的发展，社会对各类资源的需求日益旺盛，行业内对于盐化工生产的相关工艺都提出了更高的要求，只有不断推进新工艺的研发和应用，才能不断推进盐化工行业的发展。
本文从盐化工工艺的设计思路出发，对盐化工生产相关工艺进行分析。
标签：盐化工；工艺；应用在我国，与盐化工生产相关的产业很多，因此，盐化工产业的发展对于促进相关产业的发展和结构调整升级都有着十分重要的意义。
而只有加强对盐化工关键工艺的改进、研发以及应用，才能从根本上提高我国盐化工产业的产品质量，才能为我国盐化工产业的发展开辟出新的道路。
一、盐化工生产工艺设计（一）重视发展循环工艺体系我国的盐化工生产大都集中在东部沿海地区，由于在东部地区人口密度较大，而盐化工在生产过程造成的污染会对人们的正常生活产生较大的影响，这样下去，当地的盐化工企业的企业规模难以扩大，生产效益也难以得到有效的提升。
因此，要重视发展循环工艺体系，充分发挥盐化工生产各个环节涉及的生产附带品的作用和价值，尽可能减少盐化工生产过程中的污染现象，从循环工艺的角度出发去提高自身的盈利能力，提高企业自身的竞争力。
（二）提高自身的环保能力创建环境友好型的企业形象是当前社会发展的要求和需要，企业效益绝不能建立在对环境的严重破坏上。
一方面，企业管理者的环保能力要加强，要认识到保护环境的重要性。
另一方面，企业要通过科技来强化自身的环保能力，增强企业自身的净化能力。
（三）重视自身的研发能力企业的经济以及技术发展到一定阶段必然面临着更新，才能更好的适应当前环境的需求和市场的竞争，因此，企业自身研发能力的提高尤为重要，企业要加强对科研的资金投入，积极引进先进的人才，才能以最强大的力量推动企业的发展。
二、盐化工关键工艺应用（一）盐化除碘工艺盐化除碘工艺是当前原料卤水制碱业的关键技术，也是当前实现经济开采和盐矿资源的充分利用的有效措施，在盐化工的相关项目的设计和实施中都是最首要考虑的问题。
化工工艺学培训教材(doc 52页)(正式版)
化工工艺学教案（无机部分）学院、系：化学与制药工程学院任课教师：赵风云授课专业：化学工程与工艺课程学分：课程总学时：64课程周学时： 42008年 9月 2日合成氨教学进程周次上课方式学时章节及主要内容备注1 讲授 2第一章绪论一、化学工程与化学工艺二、氨的发现与制取三、合成氨的原料四、氨的生产工艺分类五、氨生产技术的发展六、氨合成工业的发展方向七、氨的性质和用途多媒体2 讲授 4第二章原料气的制取第一节煤气化制取氨合成气的基本原理第二节、煤气化的工业方法第三节、间歇制气过程及工艺条件第四节、煤气化工艺流程及存在的问题第五节、水煤浆加压气化制气技术第六节灰熔聚流化床制气技术第七节烃类蒸汽转化法7 讲授 4第三章硫化物的脱除第一节脱硫概述第二节湿式氧化法脱硫第三节对苯二酚氨水液相催化法第四节栲胶法脱硫第五节脱硫主要设备第六节干法脱硫8 讲授 4第四章一氧化碳变换第一节一氧化碳变换的基本原理第二节变换催化剂第三节工艺流程主要设备第五节多段变换炉温度曲线第六节变换系统的热能回收9 讲授 3第五章二氧化碳的脱碳第一节二氧化碳的脱除概述第二节氨水中和法脱除二氧化碳第三节热碳酸钾法脱除二氧化碳第四节主要设备第五节 NHD脱碳6 讲授 4第六章原料气的精制第—节铜氨液洗涤法第二节第—节甲烷化法第三节深冷分离法8 讲授 4第七章：氨合成第—节氨合成原理及热力学基础第二节氨合成催化剂第三节氨合成工艺条件第四节氨的分离及氨合成流程第五节主要设备9 讲授 2 第八章：尿素生产简介第九章烧碱生产简介河北科技大学教案用纸河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第一章绪论一、氨的发现与制取氨是在1754年由普里斯特利(Priestey)发现的。
但直到本世纪初哈伯(Haber)等人才研究成功了合成氨法，1913年在德国奥保(OPPau)建成世界上第一座合成氨厂。
1909年．哈伯用俄催化剂，在17.5-20.0MPa 和500-600温度下获得6％的氨，即使在高温高压条件下，氢氮混合气每次通过反应器也只有小部分转化为氨，为了提高原料利用率，哈伯提出氨生产工艺为(1)采用循环方法；(2)采用成品液氨蒸发实现离开反应器气体中氨的冷凝分离，(3)用离开上次课复习：本次课题（或教材章节题目）： 第一章 绪论教学要求：了解氨的生产发展历程和氨的性质及用途，掌握气态烃蒸汽转化法制取合成氨原料气的原理、工艺条件的制定原则。
盐化工生产技术大纲
《盐化工生产技术》课程教学大纲（终稿）第一部分大纲说明一、课程的性质与任务《盐化工生产技术》是中央广播电视大学开放教育应用化工技术专业（专科）的一门统设选修课，4学分，72学时，其中实验20学时，开设一学期。
《盐化工生产技术》是应用化工技术专业一门重要的专业。
主要内容是学习无机盐生产的基本过程，包括生产无机盐的原料、无机盐生产的基础课典型流程、盐化工生产的主要过程及设备；典型无机盐产品的生产工艺，包括以各种天然含盐水（海水、盐湖水、地下卤水等）和各种矿物为原料生产钠盐、钾盐、镁盐、硼酸与硼砂、钡盐、铬盐、锰盐、二氧化钛、碳酸钙、磷酸盐等。
掌握典型无机盐产品的生产方法，反应原理，工艺控制参数，主要操作过程及所用设备。
课程能力目标：通过学习，使学员掌握典型无机盐产品的生产过程，具备生产一线岗位所需的基本知识和操作技能，能按照无机盐产品的工艺流程，完成岗位的生产任务。
能够运用所学知识，分析和解决生产工艺中的异常情况。
二、与相关课程的关系先修课程：《无机及分析化学》；《化工单元操作技术》；《仪器分析》等三、课程的教学要求电大的教育对象以在职成人为主，培养目标是专科层次的应用型人才，教学内容以基本知识、基础理论和基本技能为主，注重实践能力的培养，通过本课程的学习，应达到以下要求：1、了解盐化工的发展趋势；2、掌握无机盐的主要用途及其开采方法；3、掌握典型无机盐产品的生产工艺流程及主要操作设备；4、能按照无机盐产品的工艺流程，完成岗位的生产任务；5、理解无机化学实验的一般知识和基本操作流程。
四、课程的教学方法和教学形式建议本课程主要讲授典型无机盐产品的生产工艺流程以及主要操作设备；实验的安排最好与课程讲授内容同步，即结合讲授内容安排相关实验，既训练基本操作，又能巩固课堂上所学知识。
不具备实验条件的教学班，也可待课程讲授全部结束后再集中安排实验。
五、课程教学要求的层次本课程的教学要求分为掌握、理解和了解三个层次。
盐化工工艺学-第六章
碱解温度和压力：T↑，反应速度↑，反应时间↓， 碱解率↑。
碱液浓度与液固比：对碱解率影响很大，碱液浓度↑， 反应速度↑，碱解率↑。但是太高，黏度增大，料浆
流动性变差，反而不利于碱解。碱液浓度同液固比是
相互联系的，矿粉品位低，加碱量少，应控制较低的 液固比，氧化镁含量较高的矿粉，液固比应大一些。
碱解时间：2小时可以使碱解率达70%，之后随碱浓度 降低，反应趋于缓慢，碱解率增长速度随时间递减，受反 应温度、碱液浓度、矿粉活性影响很大。时间太长设备利 用率低，料浆吸率困难，一般为10h。 矿粉品位：对碱解率影响很大，品位低，碱解率低，
硫酸法制取硼酸
硼砂硫酸化或中和法制取硼酸
碳氨法制取硼酸 萃取法制取硼酸
硫酸法制取硼酸 基本原理 主要反应 纤维硼镁矿为原料
2MgO B2O3 H 2O 2H 2 SO4 aq 2MgSO4 2H 3 BO3 aq
副反应
CaCO3 H 2 SO4 2CaSO4 CO2 H 2O CaMg (CO3 )2 2 H 2 SO4 CaSO4 MgSO4 2CO2 2H 2O FeO Fe2O3 4H 2 SO4 FeSO4 Fe2 (SO4 )3 4H 2O Mg 6 ( Si4O10 )(OH )8 6 H 2 SO4 6MgSO4 4SiO2 10H 2O
碳化
CaCO3 CaO CO2 C O2 CO2 NaBO2 CO2 Na2 B4O7 Na2CO3 2 NaOH CO2 Na2CO3 H 2O
苛 化
CaO Na2CO3 H 2O 2 NaOH CaCO3 Na2 B4O7 2 NaOH 4 NaBO2 H 2O
盐化工概述样章
第1章盐化工概述盐化工是无机盐工业的一部分，盐化工的生产包括多种无机盐产品。
所谓盐化工，就是以盐(包括海盐、湖盐、井盐和矿盐等)为原料，经加工而获得化工产品的工业，这里所说的加工可以是化学过程,或者物理过程，也可以是化学过程和物理过程兼而有之。
盐和盐化工的一系列产品，不仅是生产盐酸、纯碱和烧碱的基本原料，而且在冶金、染料、油漆、玻璃、造纸、化肥、照相、军工等行业中都有着极其重要作用。
没有发达的制盐工业，就不可能有发达的化学工业，也就不可能有国民经济的全面发展。
本章给出了盐化工的基本概念与范畴，并系统地介绍制盐工业在国民经济中的重要地位，和它的发展状况；并讲述了无机盐生产中废物的治理及存在问题。
通过本章学习，要求学员们实现以下知识目标、技能目标：知识目标：1.掌握盐化工的基本概念与范畴；2.了解盐化工在国民经济中的作用；3.熟悉盐化工的现状及发展趋势；4.熟悉无机盐生产中废物的治理及存在问题。
技能目标：1．对盐化工有一个清晰的概念,要知道盐化工的发展趋势及它的主要作用；2．掌握典型无机盐生产中废物的来源及治理方法。
1.1盐化工的概念及资源概述1.1.1盐化工的含义与范畴世界上的化学物质可分为两大类——无机物和有机物，无机物又分为无机酸、无机碱、无机盐、单质及元素化合物等几大类。
我们比较熟悉“三酸”(硫酸、盐酸、硝酸)即是无机酸，烧碱、熟石灰都是无机碱。
无机盐就是无机酸与无机碱发生中和反应生成的产物，无机盐也是由无机酸根与金属离子组成的化合物。
无机盐工业是服务面广泛的原料工业，在人们的生活和生产活动中是常常用到的。
如，每日吃的食盐(NaCl)，发面与洗衣用食用碱(Na2CO3)，中药用的芒硝(Na2SO4)、制火药用的火硝(K2NO3)，还有经常用来皮肤消毒的碘酒（碘和碘化钾的稀酒精溶液），公共场所饮水用具消毒用的紫红色的溶液（高锰酸钾的水溶液）等等。
这些无机盐在劳动人民的生产与生活中应用多年，只是没有称它们为“无机盐”罢了。
任务6-3
汇报时间：每人15分钟左右
化工生产技术
任 务 评 价
各小组的每一个成员，根据每一小组的课上 汇报情况及课下小组成员资料查阅与整理的情 况，对每一位同学打分。
化工生产技术
内容总结
1、离子膜电解的工艺流程 2、碱液的蒸发浓缩过程 3、氢、氯气的精制过程
化工生产技术
图 旭硝子单极槽离子膜电解工艺流程简图 1-饱和槽；2-反应器；3-澄清槽；4-过滤器；5-树脂塔；6-电 解槽；7-脱氯塔；8-整流器
单极式电解槽内部的直流电路 是并联的，通过各个电解单元 的电流之和是通过这台单极电 解槽的总电流，各电解单元的 电压是相等的。所以，单极式 电解槽适合于低电压电流单元 的直流运转。
天津石油职业技术学院
• 离子膜电解槽 • 主要部件是阳极、阴极、隔 板和槽框。在槽框的当中， 有一块隔板将阳极室与阴极 室隔开。两室所用材料不同， 阳极室一般为钛，阴极室一 般为不锈钢或镍。 • 隔板一般是不锈钢或镍和钛 板的复合板。隔板的两边还 有筋板，其材料分别与阳极 室和阴极室的材料相同。筋 板上开有圆孔以利于电解液 流通，在筋板上焊有阳极和 阴极。
化工生产技术
归
纳
1、每名同学说一个与本节内容有关的关键词，且不能重复
2、归纳出比较贴切的关键词，课下查阅资料，翻译成英文。
化工生产技术
下一次任务：任务6-4：盐酸的生产过程设计
第一组： 1、简述盐酸的生产原理及特点 2、盐酸合成的工艺条件有哪些？ 3、简述盐酸合成的工艺流程 第二组： 1、简述盐酸合成的原理 2、简述盐酸合成炉的构造 3、简述盐酸合成的工艺流程
化工生产技术
第三组： 1、简述盐酸的生产原理及特点
2、简述盐酸合成炉的构造？
盐化专业知识点总结
盐化专业知识点总结一、盐化工程概述盐化工程是化学工程的一个重要分支，主要研究盐类和盐类化合物的生产、加工、利用等方面的技术和工艺。
盐化工程在现代工业中具有非常重要的地位，由于盐类是一种非常重要的化工原料，被广泛应用于化工、冶金、玻璃、建筑材料、纺织、造纸、皮革等多个工业领域。
盐化工程中所涉及的技术和工艺对于提高盐类产品的品质、降低生产成本、保护环境等方面都具有重要意义。
盐化工程一般可分为盐类生产工艺、盐类加工工艺和盐类利用工艺三个方面。
其中，盐类生产工艺主要包括原料的开采、提炼和精制等过程；盐类加工工艺主要包括盐类产品的粉碎、干燥、筛分、结晶、脱水等过程；盐类利用工艺主要包括盐类产品的改性、加工、利用和综合利用等过程。
二、盐类生产工艺1. 盐类生产的基本原理盐类生产的基本原理是通过不同的方法和工艺将盐矿或者其他盐类原料中的盐分提炼出来，从而得到高纯度的盐类产品。
盐类生产的基本原理可以简单概括为以下几个步骤：原料的挖掘与提炼、溶解与析出、结晶与洗涤、干燥与包装。
2. 盐类生产的工艺流程盐类生产的工艺流程一般包括原料的开采、提炼和精制等过程。
具体来说，盐类生产的工艺流程包括以下几个步骤：（1）原料开采：将盐矿或者其他盐类原料开采出来，并洗净；（2）提炼：将盐矿或者其他盐类原料进行碎石、破碎，然后进行溶解和析出；（3）精制：通过结晶和洗涤等工艺过程，得到高纯度的盐类产品；（4）干燥：将精制好的盐类产品进行干燥处理；（5）包装：对干燥好的盐类产品进行包装。
3. 盐类生产的设备与工艺盐类生产的设备与工艺主要包括破碎设备、碎石设备、溶解设备、析出设备、结晶设备、洗涤设备、干燥设备和包装设备等。
不同的盐类生产工艺需要使用不同的设备，根据具体的工艺需求和生产规模选择合适的设备和工艺。
4. 盐类生产的环境保护盐类生产过程中会产生大量的固体废弃物和工业废水，它们对环境造成了一定的污染。
为了保护环境，盐类生产企业需要合理处理和利用这些废弃物和废水。
化工工艺培训资料(第一章 绪论)
精细化工，新材料的开发和应用，高性能碳纤维、陶瓷、金属基树脂等复合结构材料，
信息材料，纳米材料和高温超导材料，生物化工具有较强的生命力。
美国 4.3% 德国 6.1% 法国 5.2% 日本 3.2% 中国 10.71%
第三节 现代化工的特点和发展方向
特点：
原料、生产方法和产品的多样性与复杂性；
向大型化、综合化发展，精细化率也在不断提高；
合成氨 合成气 制气、净化、合成（换热、输送、压缩、储存） 功能分析：研究每个单元的基本功能和基本属性，然后组成几个相同整体功能的可比 较方案以供选择。
制 气
天然气
间歇气化
单 元
煤
连续气化：块煤气化(鲁奇法)、粉煤气化(K-T 法)、水煤浆气化(德士古法)
轻油/渣油
形态分析：对每种可供选择的方案进行精确的分析和评价，利用判据进行择优选择。 技术、经济、环保
化工工艺培训资料（第一章 绪论）
第一章 绪论
第一节 化学工艺学研究范畴
化学工业(Chemical Industry)泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造工业。 化学工艺(Chemical Technology)即化工生产技术，系指将原料物质主要经过化学反应 转变为产品的方法和过程，包括实现这种转变的全部化学的和物理措施。
多学科合作，生产技术密集；
自动化、机械化
智能化
重视能量合理利用，积极采用节能工艺和方法；
资金密集，投资回收速度快，利润高；
安全、环保、绿色；
方向；
绿色化工，生物质原料
第四节 化工生产过程及流程
一、 化工生产过程
原料预处理
反应
产品分离及精制
改变状态及规格 温度,浓度,压力,催化剂 精馏、吸收、萃取、吸附、干燥等 设备
制盐新工艺培训课件
03
减少废气排放：采用先进的 废气处理技术，降低废气排 放量
05
保护生态环境：采用环保技 术，保护生态环境，减少对 环境的影响
02
降低能耗：采用节能技术， 降低生产过程中的能耗
04
减少固体废物排放：采用先 进的固体废物处理技术，降 低固体废物排放量
制盐新工艺的绿色生产
减少废水排放： 采用先进的废水 处理技术ห้องสมุดไป่ตู้降低 废水排放量
制盐新工艺的应用前景
01 提高制盐效率：新工艺可以 提高制盐效率，降低生产成 本
02 降低环境污染：新工艺可以 减少制盐过程中的环境污染， 提高环保水平
03 提高产品质量：新工艺可以 提高制盐产品的质量和稳定 性，提高市场竞争力
04 拓展应用领域：新工艺可以 拓展制盐产品的应用领域， 提高产品的附加值
制盐新工艺的安全与 环保
制盐新工艺的安全措施
操作人员培训：确保操作人员具
01
备相应的安全知识和技能 设备维护：定期检查和维护设备， 02 确保设备安全运行 安全防护设施：设置安全防护设
03
施，如防护罩、防护栏等 安全操作规程：制定并执行安全
04
操作规程，确保操作安全
制盐新工艺的环保要求
01
减少废水排放：采用先进的 废水处理技术，降低废水排 放量
演讲人
制盐新工艺培训课件
目录
01. 制盐新工艺简介 02. 制盐新工艺的原理 03. 制盐新工艺的应用 04. 制盐新工艺的安全与环保
制盐新工艺简介
制盐新工艺的定义
1
制盐新工艺是 指采用新的技 术和方法，提 高制盐效率和 质量的工艺。
2
新工艺包括： 蒸发结晶、离 子交换、膜分 离等。
盐化工工艺学-
氯化镁水合物的水解
水解反应的危害：一方面造成了MgCl2的损失，另一方面 生成的MgOHCl或MgO是电解过程中的有害杂质。
抑制方法：PHCl/PH2O大于水解反应平衡时的相应数值。
影响脱水温度的因素
原料组成、纯度、升温速度、物料状况 （流化态和静态）、脱水方法、保护性气氛、 空气的湿度等都会影响脱水温度。
气相中PHCl/PH2O比值： 氯化镁的最终脱水在沸腾炉中，以氯化氢 气体作为加热介质进行的（加热和保护）。最适宜温度范围内， PHCl/PH2O应大于 1.0~1.5。脱水过程中，由于水进入气相，则要求 送入沸腾炉的氯化氢气体的 PHCl/PH2O高于上述值，一般为 PHCl/PH2O=10~20 。
氧化镁的生产方法
菱镁矿煅烧法
氢氧化镁法
煅烧菱镁矿生产氧化镁
煅烧反应
MgCO3 ? MgO ? CO2
分解反应的自由焓和分解压与温度关系
? G 0 ? 110.85 ? 0.1202 T log pCO 2 ? ? 5785 / T ? 14.16
结论：菱镁矿分解温度为640~660℃， 白云石为910~930℃。
???230?C? MgCl2 ?H 2O ????230?C? Mg ?OH ?Cl ? HCl
氯化镁的用途
资源：海水、井矿卤水及盐湖卤水中都含有丰富的镁盐资
源，是盐化工生产过程中的副产品
工业上
硫酸镁、氢氧化镁、氧化镁、轻质碳酸镁， 电解镁的原料
其他行业
冶金、建筑材料、纺织食品、耐火材料等 冷冻剂、融雪剂、复合肥料
六水氯化镁
无水氯化镁
菱镁矿晶体
氯化镁产品规格
二水氯化镁产品企业标准
MgCl 2 MgO H2O
化工工艺学
化工工艺学化学工业发展历史自有史以来，化学工业一直是同发展生产力、保障人类社会生活必需品和应付战争等过程密不可分的，对于历史上的产业革命和当代的新技术革命等起着重要作用，在国民经济中占有重要地位。
18世纪中叶之前，人类就能运用化学加工方法制作一些生活必需品，如制陶、酿造、染色、冶炼、制漆、造纸以及制造医药、火药和肥皂等。
公元前后，中国和欧洲进入炼丹术、炼金术时期。
欧洲自3世纪起迷信炼金术，直至15世纪才由炼金术渐转为制药，史称15～17世纪为制药时期。
在制药研究中为了配制药物，在实验室制得了一些化学品如硫酸、硝酸、盐酸和有机酸，导致化学品制备方法的发展，为18世纪中叶化学工业的建立准备了条件。
早期的化学工业从18世纪中叶至20世纪初是化学工业的初级阶段。
在这一阶段无机化工已初具规模，有机化工正在形成，高分子化工处于萌芽时期。
18世纪40年代于英国建立铅室法硫酸厂。
1791年N.吕布兰以食盐为原料建厂，制得纯碱，并且带动硫酸（原料之一）工业的发展。
1867年，瑞典人A.B.诺贝尔发明代那迈特炸药，大量用于采掘和军工。
1895年建立以煤与石灰石为原料，用电热法生产电石（即碳化钙）的第一个工厂。
电石再经水解发生乙炔，以此为起点生产乙醛、醋酸等一系列基本有机原料。
19世纪末叶出现电解食盐的氯碱工业。
整个化学工业的基础──酸、碱的生产已初具规模。
20世纪初至战后的60～70年代，为化学工业的大发展时期。
合成氨和石油化工得到了发展，高分子化工进行了开发，精细化工逐渐兴起。
合成氨工业20世纪初期异军突起，合成氨原用焦炭为原料，40年代以后改为石油或天然气，使化学工业与石油工业两大部门更密切地联系起来，合理地利用原料和能量。
石油化工1920年美国用丙烯生产异丙醇，是大规模发展石油化工的开端。
1941年美国建成第一套以炼厂气为原料用管式炉裂解制乙烯的装置。
1951年，以天然气为原料，用蒸汽转化法得到一氧化碳及氢，使碳化学得到重视，用于生产氨、甲醇，个别地区用费托合成生产汽油。
制盐工艺课件
度与冷凝器内二次蒸汽压力所对应的饱和温度之差。 • 5、泵：通常把提升流体，输送流体和使流体增加压力的
机器统称为泵。
PPT学习交流
PPT学习交流
3
一、盐的性质、用途、种类
• （一）盐的性质
• 1、盐：酸与碱中和的产物，由金属离子（包括铵 根离子）与非金属离子构成。
• 2、氯化钠：分子量58.443，化学式NaCL，离子
型化合物。无色透明的立方晶体，熔点为801 ℃，
沸点为1413 ℃，相对密度为2.165，堆积密度0.7-
1.5。有咸味，含杂质时易潮解；溶于水或甘油，
难溶于乙醇，不溶于盐酸，水溶液中性。在水中
的溶解度随着温度的升高略有增大。大量存在于
海水、天然盐湖中和以岩盐形态埋藏于几百至几
千米的地层中。
PPT学习交流
4
一、盐的性质、用途、种类
• （二）盐的用途
1、氯碱行业的主要原料
盐是氯气、烧碱、纯碱、盐酸的主要原料，也是合成橡胶、 合成纤维、塑料、农药和医药等许多无机和有机化学工业 的基本原料。
转鼓直径
438/500 mm
推料次数
40-80 times/min
最大工作转速
2000 r/min
工作油压
2 MPa
油泵电机功率
11-22 kw
处理量
10-20 t/h
主电机功率
33-55 kw
外形尺寸
3600X1420X2078 mm
重量
PPT学习4交4流00 kg
化盐工段
第三章化盐工段第一节工艺流程及主要设备一、本工段任务将固体原盐(或搭配部分盐卤水)与蒸发工段送来的回收盐水、洗盐泥回收的淡盐水，按比例掺和、加热溶解成含氯化钠的饱和水溶液，同时按原盐中杂质含量连续加入适量的精制剂(氢氧化钠、碳酸钠和氯化钡等)，使盐水中钙、镁、硫酸根等杂质离子分别生成难溶的沉淀物，然后加入助沉剂(苛化麸皮或聚丙烯酸钠等)．经过澄清、砂滤、中和等步骤?制得质量合格的精盐水，按需要源源不断地输送给电解工段。
二、工艺流程简述图3—1为典型的盐水精制工艺流程。
固体食盐从盐仓内用铲车l将盐送入盐斗2，经皮带运输机3卸入化盐桶4，在原盐进入化盐桶前必须进行计量。
盐卤水、蒸发工段回收盐水和洗盐泥回收的淡盐水，按比例搭配用泵6送到化盐桶4内进行化盐操作，经过桶底配水管均匀流出，沿化盐桶内盐层逆流而上将食盐溶解制成饱和的粗盐水，从化盐桶上部溢流而出。
化盐桶上部设有盐水溢流槽及铁栅，原盐中夹带的木块、草绳、竹片等漂浮性异物经上部铁栅阻挡除去。
出化盐桶的粗盐水流入反应桶6，与精制剂碳酸钠、氯化钡及蒸发回收盐水中的氢氧化钠发生化学反应，使溶解在粗盐水中的钙、镁、硫酸根等杂质离子生成不溶解于水的氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钡等沉淀物而悬浮在粗盐水中。
图3-1盐水精制工艺流程图1一抓斗吊车;2一下盐斗；3—皮带运输机；4一化盐桶；5一碳酸钠高位槽；6一反应器7一苛化麸皮高位槽；8-澄清桶；9一泥浆中间槽；lO一泥浆泵；ll一砂滤器；12一中和槽；13一精盐水贮槽；14一反冲洗泵；15一回收盐水贮槽；l6一洗盐水贮槽；17一洗盐水泵；18一三层洗泥桶；19一精盐水泵；20一盐酸高位槽；2l一氢氧化钠高位槽；22—氯化钡高位槽反应桶出口的粗盐水用泵或靠位差进入澄清桶8，悬浮于盐水中的沉淀物由于比盐水重，则靠重力沉降到桶底,而澄清盐水上升到澄清桶的上层．为了加速澄清,在进入澄清桶前添加助沉荆,使悬浮物沉淀颗粒凝集增大加速澄清。
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第六章 硼酸与硼砂
• 课时：4学时 • 要求：了解硼酸、硼砂性质、用途，熟悉它们的
生产方法与生产工艺。
内容
6.1 硼与硼化合物、硼资源 6.2 硼酸的生产方法 6.3 硼砂
6.1 硼与硼化合物、硼资源
硼以硼酸盐和硼化合物形式存在于自然界中。
带搅拌器及蒸汽间 接加热的搪瓷反应 釜或不锈钢设备。
不锈钢真空叶 片式过滤器。
定额消耗
硼砂（100%计）：1.58t/t硼酸 硫酸（100%计）：0.4t/t硼酸： 烟煤（29260kJ/kg）： 0.75t/t硼酸 水：13t/t硼酸 电：200kW•h/t硼酸
方法特点
优点：工艺流程短，设备简单，工艺条件易于控制， 技术成熟，酸耗少，产品质量稳定可靠。
缺点：就我国实际情况而言，需先用碱法加工硼镁矿 制取硼砂，实际流程长。
是国外生产硼酸的传统方法。
碳氨法制取硼酸
基本原理
焙烧反应
2MgO B2O3 H2O 630C Mg2B2O5 H2O
浸取反应
Mg2B2O5 2NH4HCO3 H2O 140C 2MgCO3 2NH4H2BO3
结晶条件的选择
溶液组成点M在100℃蒸发至N， 然后降温到25 ℃，结晶析出硼 酸晶体，母液接近E点，可加入 沉淀剂，充分利用母液中的硼酸， 剩下的母液组成接近F点，在 100℃蒸发至接近G点，然后冷 却即得到晶体，母液回到E点。
工艺流程
影响因素及工艺条件
大于60目即可
矿粉粒度
矿石选择
三氧化二硼含量尽可 能高，镁硼比尽可能 小，对生产有利
碱解温度和压力：T↑，反应速度↑，反应时间↓， 碱解率↑。
碱液浓度与液固比：对碱解率影响很大，碱液浓度↑， 反应速度↑，碱解率↑。但是太高，黏度增大，料浆 流动性变差，反而不利于碱解。碱液浓度同液固比是 相互联系的，矿粉品位低，加碱量少，应控制较低的 液固比，氧化镁含量较高的矿粉，液固比应大一些。
硼的化合物品种
硼砂、硼酸、偏硼酸钡、氮化硼 碳化硼、三氟化硼、硼酐等
无机硼化合物用途 医药、防腐剂、陶瓷釉料、冶金熔剂、 化妆品、防冻剂、阻燃剂、超硬磨料、 玻璃和陶瓷工业。
颜色 分子式 分子量 熔点 毒性
分解性 其它性质
6.2 硼酸的生产方法
硼酸的性质
无色微带珍珠光泽的三斜晶体或白色粉末。与 皮肤接触有滑腻感 。 H3BO3 61.83 185℃ 无臭、味微酸后带甜味，对人体有毒，内服会 影响中枢神经。 70~100℃分解为偏硼酸，150~160℃分解为焦硼 酸；300℃失水为硼酸酐。 易溶于水、乙醇、甘油和乙醚。
碱液的过滤、碳化、结晶、离心分离
过滤：85℃热水洗涤，至滤液为3~5ºBeˊ，滤液和洗 液为产品液。继续洗涤至3~5ºBeˊ，洗液供下一次洗涤 用或配料用。
碳化： 窑气中二氧化碳含量：≥28% 入塔液偏硼酸钠浓度：350~400g/L 碳化塔操作压力：0.2MPa 碳化塔温度：60~80℃ 碳化转化率：100% 碳化终点：pH=9.2~9.5
硫酸用量
确保将所有金 属阳离子转化 为硫酸盐
60~90min比较 适宜
反应时间
工艺条件
液固比
影响分解速度， 在85℃ 比较适宜。
反应温度
确保料浆有良好的流动 性，反应过程有水分损 失，确保硼镁比适当； 和适宜的硼酸浓度。
最适宜操作条件：
液固比：2.0~2.3:1（质量比）； 硫酸用量：理论量的50~70%； 反应终点游离酸： 0.2~0.5%； 反应温度：85~95℃； 反应时间：60~90min（加酸完后） 矿粉粒度：≥60目
滚筒干燥器或 沸腾干燥器
主要设备
粉碎设备
颚式破碎机和球磨 或雷蒙粉碎机
离心机
干燥器
主要设备
酸分解罐
带搅拌的圆筒 式间歇反应器
分离器
带搅拌装置和冷却 夹套的搪瓷或不锈 钢设备
结晶器
压滤机
板框压滤机
三废及处理方法
三废
水蒸气和 二氧化碳
含铁、镁、 硅、钙杂质
硫酸镁、硼酸、 硼酸铁、硫酸亚铁
硫酸钙及硫酸
硼资源：1、易分解的矿物，主要是沉积生成的， 如钾、钠、钙等的硼酸盐； 2、难分解的火成岩矿物，如复杂的含 硼硅酸盐及硅铅酸盐； 3、含有硼砂及硼酸的水溶液，如青海、 西藏的天然硼砂矿和盐湖卤水
硼在国内外的存在情况
分布地点
西半球（美国） 辽宁 吉林
中国 青海
西藏 四川
美国、土耳其、智利、阿根廷、秘鲁、中国、 前苏联
过滤
密压机工艺条件
叶片过滤机工艺条件
蒸氨
蒸发
出料浓度：20~25%(5~6ºBeˊ) 蒸发温度： 85℃ 真空度：4.0×104~4.6×104Pa
结晶与分离
进料温度： 90℃ ； 进料浓度： 20~25%(5~6ºBeˊ) 出料温度： 20~25℃ 每罐操作周期： 2~3h； 分离后水分含量：5%左右
工艺流程
工艺条件
碱解
矿石的焙烧质量：生烧或过烧都会降低碱解率。
矿粉细度：细有利于提高碱解率，但太细将影响料浆形状 及叶片过滤强度，且受粉磨设备生产能力的限制，实际细度 为150~180目。
碱量：相同液固比下，增加碱量，将提高碱液浓度，碱解 率↑；碱量一定的时候，增加液固比可以改善料浆性能； 但是碱量过多会对后续工序造成不利。
原料
电化学工业 橡胶工业 医疗
硼砂用途
用于制造各种光学玻璃，搪瓷、陶瓷、硼酸、 硼酸盐、硼酸皂、人造宝石，焊接剂、黏结剂。 添加剂。 延迟橡胶的硫化 外观为白色细小结晶。
加压碱解法加工硼镁矿制取硼砂 基本原理
加压碱解
2MgO B2O3 2NaOH H2O 150~ 155 C 0 .3~0 .4MPa 2NaBO2 2Mg (OH )2
碱解时间：2小时可以使碱解率达70%，之后随碱浓度 降低，反应趋于缓慢，碱解率增长速度随时间递减，受反 应温度、碱液浓度、矿粉活性影响很大。时间太长设备利 用率低，料浆吸率困难，一般为10h。
矿粉品位：对碱解率影响很大，品位低，碱解率低， 生产成本高；品位高，碱解率高。
烧碱中的杂质：碱液中会有一定的氯化钠，生产中会 积累，增加料浆黏度，不利于碱解反应，也不利于碳化结 晶操作，影响产品质量，多采用固体烧碱，以维持水平衡 和改善蒸发负荷。
硼酸的用途
玻璃工业
光学玻璃、耐酸玻璃、耐热玻璃、玻璃纤维 改善玻璃制品的耐热、透明性能和机械强度。
陶瓷和搪瓷工业
增强搪瓷制品的光泽和牢固度，提高色釉的覆 盖能力。
化工、冶金、医药、 食品、轻工、日用 化工。
缩合剂、助溶剂、添加剂、催化剂、杀虫剂、 防腐剂
农业
微量元素肥料
硼酸的质量标准
硼酸生产方法
抽风机排出室外 和喷淋塔吸收处理
2~4t废渣/1t硼酸 无毒、直接排放
10~15m3废液/1t硼酸 直接排放
原料定额消费
硼矿粉（12%计）：8.5t/t硼酸 硫酸（89%计）：4.8t/t硼酸： B2O3收率（%） ：55~60
方法特点
优点：工艺流程短，能耗较低，投资少，设备比较简单； 缺点：母液难以利用，硼收率低，适合品位较高的硼矿。
工艺流程
母液中和PH4~5 蒸浓液浓度：
34~35ºBeˊ 洗水温度： 80~90℃ 硫酸钠中硼酸含量：
＜0.5%
化料与过滤
浓度：400~450g/L 化料温度：95~100℃ 过滤温度：＞85℃ 滤液:清澈透明无混浊
硫酸钠的
中和结晶
结晶分离
工艺条件
湿硼酸游离水含量：＜7% 热空气温度： 37~40℃ 风压：2500kpa 成品硼酸游离水含量： ＜0.5%
硼的化学性质
4B 3O2 700C 2B2O3
硼酸酐
2B N2 900C 2BN BN熔点高达3000℃
6B C 2500C B6C
4B C 2500C B4C
3B C 2500C B3C
B3C比金刚石还硬
B 2H2 BH4
干燥 脱氨吸氨
碳化 主要设备
主要技术经济指标
方法特点 优点：可直接加工硼矿生产硼酸，不需要消耗大量的 硫酸和间接法生产所需的酸和碱，氨循环使用，消耗量少， 设备腐蚀性有所改善。 缺点：流程复杂，能耗大。 适合我国低品位的硼矿。
萃取法制取硼酸
基本原理
萃取反应
H3BO3 2R(OH )2 RO2BO2R H 3H2O H3BO3 R(OH )2 RO2B OH 2H2O
硼砂硫酸化或中和法制取硼酸
基本原理
Na2B4O7 10H2O H2SO4 4H3BO3 Na2SO4 5H2O
不可逆反应，反应速度快，反应很完全。 反应水溶液中进行，生成的硼酸和硫酸钠溶于溶液中， 形成H3BO3-Na2SO4-H2O三元体系利用硼酸和硫酸钠在不同温 度下的溶解特性，采用冷结晶析出硼酸，热结晶析出硫酸钠。
碳化
CaCO3 CaO CO2 C O2 CO2 NaBO2 CO2 Na2B4O7 Na2CO3 2NaOH CO2 Na2CO3 H2O
苛化
CaO Na2CO3 H2O 2NaOH CaCO3 Na2B4O7 2NaOH 4NaBO2 H2O
碳化反应
CO2 NH3 H2O NH4HCO3 Q
工艺流程
工艺参数
配料
氨硼比(NH3/H3BO3 )：1.9~2.4:1(摩尔比) 液固比： 2.5~2.7:1
矿石分解 鹏矿粉细度：＞160目 反应温度： (140±5)℃ 反应时间：4小时以上 反应压力：1.96×105~2.94×105Pa