一種芒硝硝水的處理工藝的製作方法
2023-10-09 11:50:49 2
專利名稱：一種芒硝硝水的處理工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於無機化工精加工領域。
背景技術：
傳統芒硝硝水精製處理工藝是硝水通過過濾除去機械雜質，加入化工原材料進 行化學處理其中金屬離子雜質，再加入絮凝劑沉降後，過濾得到精製硝水。在中國專利號CN101041444A中介紹了用鹽水溶液冷凍結晶分離芒硝(硫酸鈉) 的方法，它經過PH值調節、預冷、控制結晶溫度在0-10°C、分離、再結晶，製成成品。該方法 採用的工藝流程實際上是先將硝水製成含結晶水的芒硝，然後再脫除芒硝中的游離水，最 後得到含結晶水的芒硝生產工藝流程；採用該工藝方法製造含結晶水的芒硝其能耗高，芒 硝純度也不高，同時不利於上數十萬噸的生產規模生產。在中國專利號97116654. 4中介紹一種冷凍結晶生產含結晶水的芒硝的生產方 法，它經過脫硝、濃縮、灘曬、收集、除雜等工藝流程，該方法主要採用冷卻濃縮、曬制的方 法，且熱天溫度控制18°C，冬春季節控制在10°C，其目的是這樣一部法結晶製造含結晶水 的芒硝，但是，這樣製造出的芒硝純度不高，而且需要採收場地大等不利因數，同時要想年 產數十萬噸的可能性很小。在中國專利號2008100446515中介紹了一種高純度特種芒硝的製造方法，它採 用了物理和化學的方法處理含有各種雜質的硝水，與本發明中精製純化硝水的方法有較大 的區別，為了提高處理的效率，本發明不需要澄清硝水，直接經過過濾除去機械雜質。同時 採用絮凝劑和沉澱劑迅速將硝水裡的鈣鎂等金屬化合物沉澱和澄清除去。本發明的目的是研究一種芒硝硝水的處理工藝，使其能夠克服現有芒硝水化學處 理金屬離子雜質生產技術的缺點，在保證產品純度高的前提下，具有更加理想的單位產能， 同時在DCS自動化監控系統的監控以及AK液體平衡流量計的調控下採用多級管道過濾器 和多級離子交換器使之更有利於規模化的生產；還克服了芒硝生產工藝流程中儲存設備過 多等缺點，從而使生產工藝流程縮短近50%，以及在DCS自動化監控系統的監控下，嚴格控 制原硝水濃度，以保證後續工流程控制條件的穩定，因此該工藝流程可規模化生產。
發明內容
芒硝硝水的處理工藝，在DCS自動化監控系統的監控以及AK液體平衡流量計的調 控下將井下輸送的一定濃度原硝水經多級管道過濾器除去機械雜質、多級離子交換精製純 化處理得到極低金屬離子雜質含量的精硝水，以滿足多品種芒硝的生產使用。其具體工藝 如下1、在DCS自動化監控系統的監控以及AK液體平衡流量計的調控下將礦井下輸出 的原硝水的工藝流程管道中經多級管道過濾器除去砂石顆粒、機械雜質。2、在DCS自動化監控系統的監控下將1)處理後的硝水，經過多級離子交換器處理 除去硝水中的鈣、鎂、氯等離子以及鐵、砷、鉛、鎘、銻等重金屬離子，使其砷、鉛、鎘、銻等金屬離子在硝水中的總含量低於lppm，甚至更低，得到精製的芒硝水。3、採用多級管道過濾系統為3-6級管道過濾器，經過初級管道過濾器除去Imm以 上的機械雜質，經過次級管道過濾器除去0. Imm以上的機械雜質，經過三級管道過濾器除 去Ium以上的機械雜質。4、採用多離子交換器是直接安裝在工藝流程的管道上，共有8-12級離子交換器， 即一級陽離子交換器一二級陽離子交換器一三級陽離子交換器一一級陰離子交換器一四 級陽離子交換器一五級陽離子交換器一六級陽離子交換器一二級陰離子交換器。5、採用AK液體平衡流量計是一種非渦流液體平衡流量計，計量誤差範圍為
0. 0001-0. 0002m3/h O 6、採用DCS自動化監控系統將芒硝硝水濃度控制在35. 8-36. 2%。有利於後續工 流程的穩定生產。本發明的處理工藝具有以下特點1、採用DCS採用DCS自動化監控系統的監控穩定控制原硝水的硫酸鈉濃度。2、採用AK液體平衡流量計，穩定控制調節原硝水、精製硝水的體積流量。3、採用多級管道過濾器，處理硝水中的砂石顆粒和機械雜質。4、採用多級離子交換器，處理硝水中金屬離子雜質。採用DCS自動化監控系統的目的是將原硝水的濃度穩定在35. 8-36. 2%，一方面 穩定硝水的精製處理工藝，另一方面穩定製硝工藝的穩定，從而製得的芒硝質量穩定。採用AK液體平衡流量計，穩定控制調節原硝水、精製硝水的體積流量，其誤差在 0. 0001-0. 0002m3/h，一方面可以穩定生產，另一方面是工藝流程控制指標調控更為合理， 更利於大生產的進行採用管道過濾器的目的，一方面減少過濾用的原硝水沉降池，另一方面也縮短了 工業流程，還減少原硝水沉降池的清淤等工作，降低了生產運營成本。本發明採用離子交換器的目的，一方面使精製芒硝水中除鈉離子以外的各種金屬 離子含量降到最低，另一方面是不加入除去鈣、鎂等離子以及鐵、砷、鉛、鎘、銻等重金屬離 子使用的添加劑，降低運營成本，同時工藝流程縮短到以前工藝流程的50%，以及減少各種 超大型儲罐多達10臺套。為此本發明完全打破以往芒硝硝水機械雜質和金屬離子雜質的處理的生產方式， 採用通過採用DCS自動化監控系統的監控以及AK液體平衡流量計的調控系統、管道過濾系 統、離子交換系統等工藝流程，不僅提高了硝水的純度、而且還縮短精製硝水的生產工藝流 程，同時還縮短了原硝水的處理時間，降低生產運營成本。芒硝硝水的處理工藝，是在DCS自動化監控系統的監控下將井下輸送的 35. 8-36. 2%濃度原硝水經三-六級管道過濾器除去機械雜質、四-八級離子交換器精製純 化處理得到金屬離子雜質含量為5-8ppm的硝水，得到精製硝水，以滿足後續工藝流程生產 使用。所採用管道過濾器採用進口全不鏽鋼過濾芯，過濾孔用雷射打孔，孔徑大小均勻， 過濾孔分布合理，滿足除去不同粒徑的機械雜質，比目前國內管道過濾器濾芯採用的一次 性高分子材料網濾芯、陶瓷過濾芯、不鏽鋼網過濾芯該過濾器衝洗簡單，消耗少，使用壽命 長等特點。同時在這些管道過濾器可以串聯使用也可以並聯使用，同時還可以根據需要串、並聯混合使用，還可以選擇不同級數的管道過濾器。 所採用的離子交換器是安裝在工藝流程的管道上，一共安裝8臺離子交換器，即 一級陽離子交換器一二級陽離子交換器一三級陽離子交換器一一級陰離子交換器一四級 陽離子交換器一五級陽離子交換器一六級陽離子交換器一二級陰離子交換器。在這些離子 交換器可以串聯使用也可以並聯使用，同時還可以根據需要串、並聯混合使用，還可以選擇 不同級數的離子交換器。原硝水經過工藝管道上的三級管道過濾器除去機械雜質以後，輸入一級陽離子交 換器，再輸入二級陽離子交換器，再輸入三級陽離子交換器，再輸入一級陰離子交換器，再 輸入四級陽離子交換器，再輸入五級陽離子交換器，再輸入六級陽離子交換器，最後輸入二 級陰離子交換器，經過這樣處理使精製芒硝水中除鈉離子以外的各種金屬離子含量降到最 低，同時不加入除去鈣、鎂等離子以及鐵、砷、鉛、鎘、銻等重金屬離子使用的添加劑，以帶入 其他離子降低精製硝水的品質；該離子交換器中的離子交換樹脂具有以下特點1有針對性的對硝水溶液中的非鈉離子和非硫酸根離子進行交換，降低了硝水處 理時的運營成本。2離子交換樹脂的還原簡單、快捷。3 一次性投資、且使用壽命長。DCS系統是項目分散控制系統的英文縮寫，是一種控制領域的「混合功能型」控制 系統，可實現數據採集、過程控制、順序控制等實時任務。之所以被成為「混合功能型」控制 系統，是因為系統在進行功能設計時，除保留了常規DCS系統強大的模擬量處理和迴路控 制功能，還兼具快速邏輯控制功能及更高的系統實時性性能。
附圖1為本發明工藝流程簡圖。
具體實施例方式下面對本發明工藝作進一步的詳述。實施例1 在DCS自動化監控系統的監控下將井下輸送35. 8%濃度原硝水經三級 管道過濾器除去機械雜質、八級離子交換器精製純化處理得到極低雜質含量的精硝水。用 以上工藝控制指標生產得到精製硝水檢測各種數據見表1。實施例2 在DCS自動化監控系統的監控下將井下輸送的36. 2%濃度原硝水經四 級管道過濾器除去機械雜質、四級離子交換器精製純化處理得到極低雜質含量的精硝水。 得到精製硝水檢測數據見表1。實施例3 在DCS自動化監控系統的監控下將井下輸送的36%濃度原硝水經六級 管道過濾器除去機械雜質、六級離子交換器精製純化處理得到極低雜質含量的精硝水。得 到精製硝水檢測數據見表1。實施例4 在DCS自動化監控系統的監控下將井下輸送的36%濃度原硝水經五級 管道過濾器除去機械雜質、五級離子交換器精製純化處理得到極低雜質含量的精硝水。得 到精製硝水檢測數據見表1。實施例5 在DCS自動化監控系統的監控下將井下輸送的35. 9% ° Be濃度原硝水經四級管道過濾器除去機械雜質、七級離子交換器精製純化處理得到極低雜質含量的精硝 水。得到精製硝水檢測數據見表1。實施例6 在DCS自動化監控系統的監控下將井下輸送的36. 1 %濃度原硝水經三 級管道過濾器除去機械雜質、八級離子交換器精製純化處理得到極低雜質含量的精硝水。 得到精製硝水檢測數據見表1。表 權利要求
一種芒硝硝水的處理工藝，在DCS自動化監控系統的監控以及AK液體平衡流量計的調控下將井下輸送的一定濃度原硝水經多級管道過濾器除去機械雜質、多級離子交換精製純化處理得到極低金屬離子雜質含量的精硝水，以滿足多品種芒硝的生產使用，其具體工藝如下1)、在DCS自動化監控系統的監控以及AK液體平衡流量計的調控下將礦井下輸出的原硝水經多級管道過濾器除去砂石顆粒、機械雜質；2)、在DCS自動化監控系統的監控下將1)處理後的硝水，經過多級離子交換器處理除去硝水中的鈣、鎂、氯等離子以及鐵、砷、鉛、鎘、銻重金屬離子，使其砷、鉛、鎘、銻金屬離子在硝水中的總含量低於1ppm，得到精製的芒硝水。
2.根據權利要求1所述芒硝硝水的處理工藝，其特徵在於，在DCS自動化監控系統的 監控下採用多級管道過濾系統為3-6級管道過濾器，經過初級管道過濾器除去Imm以上的 機械雜質，經過次級管道過濾器除去0. Imm以上的機械雜質，經過三級管道過濾器除去Ium 以上的機械雜質。
3.根據權利要求1所述芒硝硝水的處理工藝，其特徵在於，在DCS自動化監控系統的監 控下所述用於多級離子交換器是直接安裝在工藝流程的管道上，共有8-12級離子交換器， 即一級陽離子交換器一二級陽離子交換器一三級陽離子交換器一一級陰離子交換器一四 級陽離子交換器一五級陽離子交換器一六級陽離子交換器一二級陰離子交換器。
4.根據權利要求1所述芒硝硝水的處理工藝，其特徵在於，所述之AK液體平衡流量計 是一種非渦流液體平衡流量計，計量誤差範圍為0. 0001-0. 0002m3/h。
5.根據權利要求1所述芒硝硝水的處理工藝，其特徵在於，所述之DCS自動化監控系統 將芒硝硝水濃度控制在35. 8-36. 2%，有利於後續工序的穩定生產。
全文摘要
一種芒硝硝水的處理工藝，在DCS自動化監控系統的監控以及計量誤差在0.0001-0.0002m3/h的AK液體平衡流量計的調控下將井下輸送的35.8-36.2％濃度原硝水，經三-六級管道過濾器除去機械雜質、八-十二級離子交換器精製純化處理得到金屬離子雜質含量低於1ppm的硝水，得到精製芒硝水，以滿足多品種芒硝的生產使用。
文檔編號C01D5/00GK101844780SQ20101017890
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月20日 優先權日2010年5月20日
發明者劉文良, 劉澤民, 張大明, 李春先, 李棟良, 李洪清, 苟興無 申請人:四川省川眉芒硝有限責任公司