[發明專利]一種地下鹵水的利用方法及裝置

有效

• 申請號: 201410031900.2
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103818934A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 彭文博;熊福軍;曹恒霞;王肖虎;項娟;張宏
• 申請（專利權）人: 江蘇久吾高科技股份有限公司
• 主分類號: C01D3/08
• 分類號: C01D3/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌;曹翠珍

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技術領域

????本發明涉及一種地下鹵水的利用方法，更具體地說，是指一種利用集成膜分離方法對地下鹵水進行資源利用的方法，屬于膜分離技術領域。

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背景技術

純堿產品中的水不溶物，碳酸鎂和碳酸鈣以及可溶性硫酸鹽等雜質，主要來源于純堿生成原料鹽（鹵）水中的鎂、鈣鹽類和硫酸鈉。鹽（鹵）水精制除去鎂、鈣鹽類和硫酸鹽，有利于產品純堿的品質。

地下鹵水中除主要成分氯化鈉以外，含有鉀、溴、鋰、碘等，這些一價鹽在地下鹵水中含量遠高于海水，而且具有較高的利用價值，我國目前每年都需要進口大量的鉀鹽，鋰也是生產電池的重要原料，溴和碘也是重要的化工原料。另外在地下鹵水中還有含有鈣、鎂、硫酸根等多種雜質離子。

地下鹵水精制的方式有很多種，其中常用的為兩堿法、石灰-純堿法、石灰-芒硝-CO₂法和灘曬法等。目前國內制鹽企業大多采用前兩種方法，但前兩種方法添加的燒堿和純堿價格較高，且鹵水中含有的鈣、鎂含量高，需要兩堿的量較大，導致凈化成本較高。石灰-芒硝-CO₂法則需要大量的CO₂，反應的時間較長，反應速率較慢等不足。灘曬法是取土建鹽田，以陽光和風力為主要動力，將地下鹵水進行灘曬濃縮，通過原鹽在結晶池中析出的過程中除去鈣、鎂、硫酸根等雜質，但此法需占用大量的土地，除鈣、鎂周期長，且易受自然條件的影響。

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發明內容

本發明的目的是：提供一種對地下鹵水進行純化的工藝，主要是基于集成的膜分離單元操作，該工藝還需要具有提高鹵水純度，降低硫酸根、鈣鎂離子含量，以及提高溴、碘含量的效果。采用了如下的技術方案：

一種地下鹵水的利用方法，包括如下步驟：

第1步、將地下采出的鹵水進行預過濾，得到鹵水清液；

第2步、在鹵水清液中加入阻垢劑，然后通過一級納濾膜進行過濾，得到一級納濾透過液和一級納濾濃縮液，所述的一級納濾濃縮液再進行蒸發處理；

第3步、將一級納濾透過液通過二級納濾膜進行過濾，得到二級納濾透過液和二級納濾濃縮液，所述的二級納濾濃縮液返回至一級納濾膜進行過濾。

工藝原理：首先對采出的鹵水進行預過濾，主要的目的是用于去除地下鹵水中較大顆粒的雜質、膠體等，減少這些雜質對于后續的膜分離過程產生影響。阻垢劑的作用是可以使預過濾后的鹵水中的一部分鈣、鎂離子與其形成螯合物，防止納濾膜結垢、提高納濾通量、減少膜清洗的次數。一級納濾中對鹵水中鈣離子的去除率一般可以達到80%，對鎂離子的去除率可以達到90%，一級納濾膜的濃縮液中含有較多的二價鹽離子，將其送入蒸發工序處理，用于制備硫酸鉀、氯化鎂等產品。為了進一步地降低其中的鈣、鎂離子含量，再進行二級納濾進行處理，二級納濾對鹵水中鈣離子的去除率可以達到90%，對鎂離子的去除率可以達到90%。經過兩級納濾處理后，鹵水中的鈣、鎂離子可以較多地去除，得到的納濾滲透液中主要是含有氯化鈉，另外由于鹵水的特性，還含有一些其它的有用的一價鹽，例如：溴、碘、鋰等，這些都可以通過常規的方法進一步地分離，得到有用的產品；二級納濾濃縮液返回至一級納濾膜再次進行過濾，使其中有用的成分得到回收利用。

作為本方法的改進，預過濾優選采用的是砂濾或者超濾膜過濾，優選的，預過濾采用超濾膜過濾，超濾膜可以為陶瓷超濾膜或者中空纖維有機超濾膜，采用中空纖維有機超濾膜時，中空纖維有機超濾膜的孔徑為30nm~100nm，過濾溫度在10~50℃，采用恒流量過濾方式，操作壓力≤0.15MPa；進一步優選的，是采用陶瓷超濾膜進行過濾，優選參數：平均孔徑20~200nm，操作壓力0.1~0.6MPa，膜面流速1~6m/s，過濾溫度是10~80℃。其出水濁度可以達到＜1NTU。

進一步改進，一級納濾膜的濃縮液側還安裝有能量回收裝置。其可以將納濾過程中較高的壓力進行回收，降低系統能耗。該裝置能從一級納濾系統排出的高壓濃水中獲取液壓能量，并將這種能力傳遞給低壓給水，峰值效率可達98%以上，可將納濾系統的能量消耗降低60%。