專利名稱：一種芒硝硝水的處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無機化工精加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)芒硝硝水精制處理工藝是硝水通過過濾除去機械雜質(zhì)，加入化工原材料進 行化學處理其中金屬離子雜質(zhì)，再加入絮凝劑沉降后，過濾得到精制硝水。在中國專利號CN101041444A中介紹了用鹽水溶液冷凍結(jié)晶分離芒硝(硫酸鈉) 的方法，它經(jīng)過PH值調(diào)節(jié)、預冷、控制結(jié)晶溫度在0-10°C、分離、再結(jié)晶，制成成品。該方法 采用的工藝流程實際上是先將硝水制成含結(jié)晶水的芒硝，然后再脫除芒硝中的游離水，最 后得到含結(jié)晶水的芒硝生產(chǎn)工藝流程；采用該工藝方法制造含結(jié)晶水的芒硝其能耗高，芒 硝純度也不高，同時不利于上數(shù)十萬噸的生產(chǎn)規(guī)模生產(chǎn)。在中國專利號97116654. 4中介紹一種冷凍結(jié)晶生產(chǎn)含結(jié)晶水的芒硝的生產(chǎn)方 法，它經(jīng)過脫硝、濃縮、灘曬、收集、除雜等工藝流程，該方法主要采用冷卻濃縮、曬制的方 法，且熱天溫度控制18°C，冬春季節(jié)控制在10°C，其目的是這樣一部法結(jié)晶制造含結(jié)晶水 的芒硝，但是，這樣制造出的芒硝純度不高，而且需要采收場地大等不利因數(shù)，同時要想年 產(chǎn)數(shù)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制造方法，它采 用了物理和化學的方法處理含有各種雜質(zhì)的硝水，與本發(fā)明中精制純化硝水的方法有較大 的區(qū)別，為了提高處理的效率，本發(fā)明不需要澄清硝水，直接經(jīng)過過濾除去機械雜質(zhì)。同時 采用絮凝劑和沉淀劑迅速將硝水里的鈣鎂等金屬化合物沉淀和澄清除去。本發(fā)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(xiàn)有芒硝水化學處 理金屬離子雜質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)的缺點，在保證產(chǎn)品純度高的前提下，具有更加理想的單位產(chǎn)能， 同時在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控以及AK液體平衡流量計的調(diào)控下采用多級管道過濾器 和多級離子交換器使之更有利于規(guī)模化的生產(chǎn)；還克服了芒硝生產(chǎn)工藝流程中儲存設(shè)備過 多等缺點，從而使生產(chǎn)工藝流程縮短近50%，以及在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控下，嚴格控 制原硝水濃度，以保證后續(xù)工流程控制條件的穩(wěn)定，因此該工藝流程可規(guī)?；a(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
芒硝硝水的處理工藝，在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控以及AK液體平衡流量計的調(diào) 控下將井下輸送的一定濃度原硝水經(jīng)多級管道過濾器除去機械雜質(zhì)、多級離子交換精制純 化處理得到極低金屬離子雜質(zhì)含量的精硝水，以滿足多品種芒硝的生產(chǎn)使用。其具體工藝 如下1、在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控以及AK液體平衡流量計的調(diào)控下將礦井下輸出 的原硝水的工藝流程管道中經(jīng)多級管道過濾器除去砂石顆粒、機械雜質(zhì)。2、在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控下將1)處理后的硝水，經(jīng)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于lppm，甚至更低，得到精制的芒硝水。3、采用多級管道過濾系統(tǒng)為3-6級管道過濾器，經(jīng)過初級管道過濾器除去Imm以 上的機械雜質(zhì)，經(jīng)過次級管道過濾器除去0. Imm以上的機械雜質(zhì)，經(jīng)過三級管道過濾器除 去Ium以上的機械雜質(zhì)。4、采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、采用AK液體平衡流量計是一種非渦流液體平衡流量計，計量誤差范圍為
0. 0001-0. 0002m3/h O 6、采用DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)將芒硝硝水濃度控制在35. 8-36. 2%。有利于后續(xù)工 流程的穩(wěn)定生產(chǎn)。本發(fā)明的處理工藝具有以下特點1、采用DCS采用DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控穩(wěn)定控制原硝水的硫酸鈉濃度。2、采用AK液體平衡流量計，穩(wěn)定控制調(diào)節(jié)原硝水、精制硝水的體積流量。3、采用多級管道過濾器，處理硝水中的砂石顆粒和機械雜質(zhì)。4、采用多級離子交換器，處理硝水中金屬離子雜質(zhì)。采用DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的目的是將原硝水的濃度穩(wěn)定在35. 8-36. 2%，一方面 穩(wěn)定硝水的精制處理工藝，另一方面穩(wěn)定制硝工藝的穩(wěn)定，從而制得的芒硝質(zhì)量穩(wěn)定。采用AK液體平衡流量計，穩(wěn)定控制調(diào)節(jié)原硝水、精制硝水的體積流量，其誤差在 0. 0001-0. 0002m3/h，一方面可以穩(wěn)定生產(chǎn)，另一方面是工藝流程控制指標調(diào)控更為合理， 更利于大生產(chǎn)的進行采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(yè)流程，還減少原硝水沉降池的清淤等工作，降低了生產(chǎn)運營成本。本發(fā)明采用離子交換器的目的，一方面使精制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(fā)明完全打破以往芒硝硝水機械雜質(zhì)和金屬離子雜質(zhì)的處理的生產(chǎn)方式， 采用通過采用DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控以及AK液體平衡流量計的調(diào)控系統(tǒng)、管道過濾系 統(tǒng)、離子交換系統(tǒng)等工藝流程，不僅提高了硝水的純度、而且還縮短精制硝水的生產(chǎn)工藝流 程，同時還縮短了原硝水的處理時間，降低生產(chǎn)運營成本。芒硝硝水的處理工藝，是在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控下將井下輸送的 35. 8-36. 2%濃度原硝水經(jīng)三-六級管道過濾器除去機械雜質(zhì)、四-八級離子交換器精制純 化處理得到金屬離子雜質(zhì)含量為5-8ppm的硝水，得到精制硝水，以滿足后續(xù)工藝流程生產(chǎn) 使用。所采用管道過濾器采用進口全不銹鋼過濾芯，過濾孔用激光打孔，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(zhì)，比目前國內(nèi)管道過濾器濾芯采用的一次 性高分子材料網(wǎng)濾芯、陶瓷過濾芯、不銹鋼網(wǎng)過濾芯該過濾器沖洗簡單，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(lián)使用也可以并聯(lián)使用，同時還可以根據(jù)需要串、并聯(lián)混合使用，還可以選擇不同級數(shù)的管道過濾器。 所采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(lián)使用也可以并聯(lián)使用，同時還可以根據(jù)需要串、并聯(lián)混合使用，還可以選擇 不同級數(shù)的離子交換器。原硝水經(jīng)過工藝管道上的三級管道過濾器除去機械雜質(zhì)以后，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，最后輸入二 級陰離子交換器，經(jīng)過這樣處理使精制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 其他離子降低精制硝水的品質(zhì)；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(tǒng)是項目分散控制系統(tǒng)的英文縮寫，是一種控制領(lǐng)域的“混合功能型”控制 系統(tǒng)，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、過程控制、順序控制等實時任務(wù)。之所以被成為“混合功能型”控制 系統(tǒng)，是因為系統(tǒng)在進行功能設(shè)計時，除保留了常規(guī)DCS系統(tǒng)強大的模擬量處理和回路控 制功能，還兼具快速邏輯控制功能及更高的系統(tǒng)實時性性能。


附圖1為本發(fā)明工藝流程簡圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明工藝作進一步的詳述。實施例1 在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控下將井下輸送35. 8%濃度原硝水經(jīng)三級 管道過濾器除去機械雜質(zhì)、八級離子交換器精制純化處理得到極低雜質(zhì)含量的精硝水。用 以上工藝控制指標生產(chǎn)得到精制硝水檢測各種數(shù)據(jù)見表1。實施例2 在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控下將井下輸送的36. 2%濃度原硝水經(jīng)四 級管道過濾器除去機械雜質(zhì)、四級離子交換器精制純化處理得到極低雜質(zhì)含量的精硝水。 得到精制硝水檢測數(shù)據(jù)見表1。實施例3 在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控下將井下輸送的36%濃度原硝水經(jīng)六級 管道過濾器除去機械雜質(zhì)、六級離子交換器精制純化處理得到極低雜質(zhì)含量的精硝水。得 到精制硝水檢測數(shù)據(jù)見表1。實施例4 在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控下將井下輸送的36%濃度原硝水經(jīng)五級 管道過濾器除去機械雜質(zhì)、五級離子交換器精制純化處理得到極低雜質(zhì)含量的精硝水。得 到精制硝水檢測數(shù)據(jù)見表1。實施例5 在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控下將井下輸送的35. 9% ° Be濃度原硝水經(jīng)四級管道過濾器除去機械雜質(zhì)、七級離子交換器精制純化處理得到極低雜質(zhì)含量的精硝 水。得到精制硝水檢測數(shù)據(jù)見表1。實施例6 在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控下將井下輸送的36. 1 %濃度原硝水經(jīng)三 級管道過濾器除去機械雜質(zhì)、八級離子交換器精制純化處理得到極低雜質(zhì)含量的精硝水。 得到精制硝水檢測數(shù)據(jù)見表1。表 權(quán)利要求
一種芒硝硝水的處理工藝，在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控以及AK液體平衡流量計的調(diào)控下將井下輸送的一定濃度原硝水經(jīng)多級管道過濾器除去機械雜質(zhì)、多級離子交換精制純化處理得到極低金屬離子雜質(zhì)含量的精硝水，以滿足多品種芒硝的生產(chǎn)使用，其具體工藝如下1)、在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控以及AK液體平衡流量計的調(diào)控下將礦井下輸出的原硝水經(jīng)多級管道過濾器除去砂石顆粒、機械雜質(zhì)；2)、在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控下將1)處理后的硝水，經(jīng)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于1ppm，得到精制的芒硝水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述芒硝硝水的處理工藝，其特征在于，在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的 監(jiān)控下采用多級管道過濾系統(tǒng)為3-6級管道過濾器，經(jīng)過初級管道過濾器除去Imm以上的 機械雜質(zhì)，經(jīng)過次級管道過濾器除去0. Imm以上的機械雜質(zhì)，經(jīng)過三級管道過濾器除去Ium 以上的機械雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述芒硝硝水的處理工藝，其特征在于，在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān) 控下所述用于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(jù)權(quán)利要求1所述芒硝硝水的處理工藝，其特征在于，所述之AK液體平衡流量計 是一種非渦流液體平衡流量計，計量誤差范圍為0. 0001-0. 0002m3/h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述芒硝硝水的處理工藝，其特征在于，所述之DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng) 將芒硝硝水濃度控制在35. 8-36. 2%，有利于后續(xù)工序的穩(wěn)定生產(chǎn)。
全文摘要
一種芒硝硝水的處理工藝，在DCS自動化監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控以及計量誤差在0.0001-0.0002m3/h的AK液體平衡流量計的調(diào)控下將井下輸送的35.8-36.2％濃度原硝水，經(jīng)三-六級管道過濾器除去機械雜質(zhì)、八-十二級離子交換器精制純化處理得到金屬離子雜質(zhì)含量低于1ppm的硝水，得到精制芒硝水，以滿足多品種芒硝的生產(chǎn)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(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者劉文良, 劉澤民, 張大明, 李春先, 李棟良, 李洪清, 茍興無 申請人:四川省川眉芒硝有限責任公司