工业盐生产工艺中过滤分离技术应用研究获奖科研报告

工业盐生产工艺中过滤分离技术应用研究获奖科研报告摘

要：近年来虽然中国工业盐工业得到了迅速发展，但从总体看仍存在很多问题，在产业结构、技术创新、装备革新、资源来源、环境保护等方面都有很大的提升空间。本文就工业盐生产工艺中过滤分离技术应用进行研究。

关键词：过滤分离;工业盐;清洁生产;节能;环保

新的工业盐产品不断出现，并朝着精细化发展，产品品种的系列化工艺开发初见成效;产量上有较大突破，部分产品产量达到世界前列。如中国轻质碳酸钙的产量为世界第一，且目前大批量出口，有广阔的国际市场空间，一批批现代化工业盐生产企业不断涌现。此外，工业盐行业生产中资源高效利用、节能降耗、无三废排放、环保工艺技术等都逐步得到重视，并取得一定成效。

1背景技术

大力加强清洁生产科研项目资金的投入，重视和支持培养清洁生产领域的专业技术人员。清洁生产实施所产生的环境和经济效益也是相当可观的。据统计，仅在2018年，国家在实施清洁生产方案方面投入资金总计173.1亿元，通过清洁生产方案的实施，得到明显的资源、能源节省及污染防治成效，大大降低了水、电等能源消耗，也减少了大量的二氧化碳排放，取得100多亿元的经济效益回。从长远来看，清洁生产将会给整个工业带来革新，在节能环保的同时，使经济效益提升到一个新的高度，因此大力发展和推进清洁生产是非常有必要的。

2过滤分离技术研究

目前，在全国范围内，清洁生产得到的重视程度还不够，实施力度还不深入，推进工作也还没有全面展开，在这几方面，都存在地区、行业不均衡的问题。据报道，截止2017年，开展清洁生产审核的主要包括化工、石化、电子信息、钢铁等重点行业，仅占全国工业总量的3.25%，而其中大部分行业仅有5%的企业在进行清洁生产审核工作问。

2.1产业结构、技术及装备的不足

总体来看，存在生产厂家多、企业规模小的问题，只有很少一部分企业达到国际先进水平，大部分企业结构和技术水平还停留在20世纪。技术上，创新能力不強，研发能力不足，科研投入少，绝大部分企业没有专业的科研人员，多是凭经验在生产和管理;生产装备上，有相当一部分企业为了节省资金，仍沿用陈旧、自动化水平低、劳动强度大的设备，引进和应用先进设备的推进工作慢，导致人力、物力投入大，能源消耗大，产品质量不合格率大;从产品结构来看，存在产品规格少、质量不稳定，且多为通用型产品，多数精细、专业产品还是依赖国外，如二氧化钛、过氧化氢、碳酸钙等的。

2.2资源、能源、环境污染问题

在工业盐工业中亟需推进清洁生产，在生产过程中釆用新技术、新工艺、先进设备，从源头上提高生产效率、节约资源、减少污染物排放，以确保工业盐工业生产的整体经济和社会效益。首先是要加强工业盐产品洁净生产技术、工艺开发和综合利用的基础研究。加强科研投入力度、重视人才、鼓励技术创新，获得有自主知识产权的核心技术。其次，改进技术装备水平，提高资源利用率，确保生产节能环保。大力推广高效节能环保型集成装备的应用，摒弃能耗高、污染大、自动化程度低的单元过程设备，进行内部废物、废热回用，减少污染排放，节省能源资源，提高原辅材料的综合利用水平。此外，应推进生产过程自动化全控制，加强生产过程监控能力，提高企业的生产和管理水平，确保企业整体经济效益。

2.3清洁生产中对非均相物系分离技术的要求

大部分工业生产过程离不开液固、气固等物系的分离，据不完全统计，仅化工领域中，就有80%左右的产品包含有过滤与分离过程;而几乎所有的工业盐工业中都涉及液固、气固物系的过滤分离过程算。清洁生产对液固、气固物系分离技术有新的要求，如釆用无毒、无害的原料和辅料，避免造成环境污染或二次污染;釆用资源利用率高、污染物产生少的工艺技术，确保工艺过程节能降耗、绿色高效;采用集成工艺解决难过滤物料的过滤与分离;对生产过程中产生的废物、废水和余热等进行回收或综合利用;研发和推广自动化成套集成设备，减少人力投入，提升分离效率。此外，过滤介质决定设备的过滤效果，过滤介质的好坏在很大程度上可以衡量过滤分离效果，必须重视新的、具有多功能的新型过滤介质的研发、推广和应用，确保分离过程高效节能，满足清洁生产的要求。

3高效节能过滤分离技术在工业盐行业中的应用

3.1过滤分离机械的优化操作举例

随着中国制造业水平的不断提高，不仅大大减少了厢式隔膜压滤机的进口，而且目前已出口到欧美工业发达国家和发展中国家。在三废处理、污泥脱水、贫矿提纯、机制砂生产等领域均有应用。在工业盐行业，以钛白粉生产为例，湖南中盐株洲化工集团有限公司在年产1.5万t钛白粉生产工艺中用国产厢式隔膜压滤机代替真空叶滤机用于一、二次水洗，不仅可行，而且具有投资成本低、能耗低、产能高、占地面积小等优点;山东某钛白粉厂也采用隔膜压滤机代替真空叶滤机（又称摩尔过滤机）对生产工艺及设备进行了优化和改造，增加过滤压力，提高分离效率、洗涤速率，减少耗水、耗电，缩短了工艺流程和时间，得到的滤饼更干，已在多个钛白粉企业推广应用皿。此外，加压压榨过滤机可应用于液固分离且需要洗涤的类似化工工艺生产中。从一般过滤到压榨过滤是从技术到装备的一大进步，但如何能进一步科学使用实现优化操作，使之充分发挥隔膜压滤机的优越性，还应继续下功夫。

3.2尾矿处理和尾矿废水回用——铝土浮选矿分离和水再生利用

尾矿浮选后含有大量水，重视浮选后对尾矿与水的分离，既可以大量节约水资源，还能提高经济效益。釆用传统的重力沉降方法进行尾矿脱水，存在投资大，占地面积大、操作维护难且耗功耗时，分离效率不理想等问题。尾矿的水处理核心问题是废水中的固体悬浮物和部分重金属离子，通常采用加入絮凝剂或凝聚剂的方法对物料进行预处理，再采用过滤的方法进行尾矿脱水比较适宜。

4结论

近30a来，中国工业盐工业取得了重大进展，发展的同时也带来了很多问题，环境问题首当其冲。随着环境问题的日趋严峻，对工业盐行业清洁生产的要求越来越高，无论从经济效益还是社会效益来看，预防都是大大优于治理的。而清洁生产要求过滤分离过程高效节能，包括原材料无毒无害、工艺技术与设备全套集成、资源利用率高、污染物产生少以及三废的综合利用。研究了氯碱盐泥的过滤分离过程，对氯碱盐泥的压榨过滤操作的最适宜起始压榨点进行探索，并与常规单一过滤以及单室压榨过滤效果进行对比，结果表明在过滤压力、压榨压力都不变的情况下，提前压榨过滤技术存在一个最适宜的操作点，在该时间提前进入压榨阶段，可以得到最好的压榨效果，且确保过程用时短、滤饼含水量低