[发明专利]一种卤水除去硫酸钙的方法

说明书

技术领域

本发明是海水处理技术，特别是涉及一种卤水除去硫酸钙的方法。

背景技术

海水中除含有Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、SO₄^2-这些常量离子外，还含有其他几十种微量元素，因此，自古以来，人类就已经开发海洋，进行海水资源的综合开发利用。特别是利用海水制盐已有悠久的历史，传统上综合利用海水的生产工艺是：海水或浓海水(浓度为3～6°Be’)排放到盐田后，经自然蒸发逐级浓缩到13°Be’左右，再进行蒸发到浓度为18°Be’左右，这期间卤水中大量的硫酸钙析出在盐池板上，待卤水至氯化钠饱和后24.5°Be’以上灌入结晶池；饱和卤水在结晶池经过进一步蒸发结晶析出氯化钠，氯化钠经采收、洗涤后堆坨，成为工业用盐，而硫酸钙则被残留在盐池板上。但是，随着社会经济的发展，沿海地区许多城市逐渐征用盐田土地用于经济建设，海盐产量也逐年减少，这就要求采用先进的工艺技术，直接减少盐田使用面积，回收硫酸钙用于生产石膏。目前，国内大力发展海水淡化工程，向大海要淡水，但是，海水淡化后排出的浓海水浓度一般在5°Be’以上，且淡化过程中需将海水酸化并加入各种化学试剂以除去海水中生物及各种有害杂质，如果将此浓海水直接排放，可能会破坏海洋的生态环境，造成严重的生态污染。如果直接排放到盐田，浓海水数量巨大，盐田不能全部接纳用于制盐；更何况国内部分地区的海水淡化工程附近无盐田接收排放的浓海水，这就需要将浓海水直接引入到工厂进行综合利用。但是，在浓海水综合利用过程中，由于浓海水中含有大量的硫酸根、钙离子，使在工程化制盐和其他利用过程中出现硫酸钙结垢，严重的腐蚀了设备，影响了设备的使用效率，由于结垢，必须定期清洗垢，会直接影响生产，同时影响产品质量，因此，如何除去浓海水的硫酸钙成为当前必须解决的问题。

发明内容

一般情况下，硫酸钙在氯化钠溶液中的溶解度变化情况如下：在氯化钠溶液中氯化钠含量低时，硫酸钙的溶解度随着氯化钠的浓度提高逐渐升高，氯化钠含量达到140g/l后，硫酸钙的溶解度随着氯化钠的浓度提高渐渐结晶析出，其溶解度逐渐减小，直至氯化钠含量达到饱和时(317.2g/l)时，硫酸钙溶解度不再发生变化。在硫酸钙饱和溶液中，一般加入含有Ca²⁺或SO₄^2-的溶液均会析出硫酸钙沉淀。本发明是利用上述盐析理论和同离子效应理论将浓度为(5~13°Be’)卤水通过添加工业原盐，改变卤水组成，提高卤水中氯化钠含量，使卤水浓度提高到17~25°Be’，降低硫酸钙溶解度，使大部分硫酸钙析出，析出后的卤水可直接用于真空精制盐生产和其他化工产品生产。

本发明的一种卤水除去硫酸钙的方法，是在5～13°Be’的卤水中添加工业原盐，使卤水浓度到17～25°Be’，使硫酸钙析出。

所添加工业原盐以纯度100％计算，添加量为：49g/l～124g/l。

所述的5～13°Be’的卤水为天然海水浓缩后的卤水和盐湖水，包括海水淡化后排出的浓海水。

所述的硫酸钙作为石膏晶种在工厂化制盐系统中循环生产真空精制盐。

一般情况下，5～13°Be’浓度卤水，其组成如下：

NaCl：40.00～107.62g/l

KCl：1.04～2.76g/l

MgCl₂：5.15～17.19g/l

MgSO₄：3.53～10.40g/l

CaSO₄：1.97～5.60g/l

密度：1039～1101g/l

添加一定数量的工业原盐，使卤水浓度达到17～25°Be’，则卤水组成变为如下：

NaCl：156.73～240.06g/l

KCl：1.02～2.80g/l

MgCl₂：5.04～17.70g/l

MgSO₄：3.40～11.50g/l

CaSO₄：1.94～4.23g/l

密度：1147～1215g/l