地下鹵水綜合利用工藝探究

王 振，要 璇

（國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司，新疆哈密 839000）

地下鹵水綜合利用工藝探究

王 振，要 璇

（國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司，新疆哈密 839000）

地下鹵水是一種含有多種有用成分的液態(tài)礦產(chǎn)，富含溴、鈉、碘、鉀、鎂等元素，是一種寶貴的珍稀資源。我國地下鹵水資源豐富，但相關(guān)開發(fā)利用方面的研究和技術(shù)不足，本文簡述我國鹵水資源狀況，鹵水性質(zhì)，提出綜合利用工藝路線，旨在促進(jìn)地下鹵水的開發(fā)利用的發(fā)展。

地下鹵水；綜合利用；工藝分析

1 前言

天然鹵水是一種富含多種礦物質(zhì)的地下水，其中含有豐富的溴、鈉、碘、鉀、鎂等元素，這些元素是化工、材料、航天、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)的重要原料。我國鹵水資源的開發(fā)資金投入少、設(shè)備落后、生產(chǎn)規(guī)模小、技術(shù)水平低，造成了鹵水資源的大量浪費(fèi)，同時也衍生了眾多環(huán)境污染的問題。因此，加快鹵水新工藝的開發(fā)，提高綜合利用率，減少環(huán)境污染是當(dāng)務(wù)之急。

2 鹵水的組成與理化性質(zhì)

本課題對濰坊某地下鹵水的成分進(jìn)行了分析，結(jié)果見表1。通過分析結(jié)果顯示該鹵水中含有豐富鈉元素、鉀元素、鈣元素、硼元素、溴元素、碘元素等，主要是鈉元素，含量在45~70g/L，其次是鈣元素，含量在8~20g/L；鹵水中主要的化學(xué)元素是鈉、鈣、鎂、鉀，微量元素有碘、鋰、鐵、硼等。濰坊某地下鹵水的化學(xué)類型為氯化鈉型，不同層位的鹵水的化學(xué)組成和特性有所差異，深層地下鹵水和海水也有差異。

表1 濰坊某地下鹵水基本化學(xué)組成

3 綜合開發(fā)利用工藝的提出

地下鹵水的綜合開發(fā)在國內(nèi)目前已經(jīng)有企業(yè)在大規(guī)模裝置上生產(chǎn)，如青海柴達(dá)木盆地的察爾汗地區(qū)對鹽湖鹵水鉀資源的開發(fā)技術(shù)較成熟，已經(jīng)建成了大規(guī)模的鉀生產(chǎn)裝置，同樣新疆羅布泊地區(qū)也建成了該大規(guī)模裝置。鉀資源的開發(fā)已趨于成熟，那么對于其他鹵水資源的開發(fā)也在研究發(fā)展，其中對鹵水鋰、鎂等資源的開發(fā)技術(shù)的研究較多，目前國內(nèi)已經(jīng)有幾家企業(yè)建成大規(guī)模生產(chǎn)裝置。

4 工藝流程分析

我國可溶性固體鉀鹽礦貧乏，但地下鹵水資源豐富，富含鈉、鎂、硼、鋰等多種微量元素，具有巨大開發(fā)價值，高效節(jié)能的開發(fā)鹵水資源既能得到鹵水中的化學(xué)資源，又能節(jié)省生產(chǎn)成本，使地下鹵水的開發(fā)利用具有市場競爭力。

4.1 鹵水預(yù)處理

剛采集的地下鹵水需要經(jīng)過預(yù)處理除雜，將鹵水中的泥沙和含硫物質(zhì)除去，鹵水中主要含硫物質(zhì)是H2S，含量在1 221~1 241mg/L，H2S會腐蝕設(shè)備和管道，還會影響產(chǎn)品質(zhì)量。鹵水脫硫是一個鹵水凈化的重要過程，可以采取物理、化學(xué)相結(jié)合的工藝方法，空氣吹出法和化學(xué)吸收法相結(jié)合，H2S經(jīng)過爆氣通入火爐燃燒生成SO2，用堿液吸收SO2生成NaNO2，干燥脫水制成無水亞硝酸鈉；吸收劑能夠高效脫硫，但是吸收劑較貴，成本高，脫硫后會有其他雜質(zhì)，不容易處理掉。

4.2 母液中提取溴、鉀、鎂

國內(nèi)外目前有兩種溴素的提取技術(shù)，一是水蒸氣蒸餾技術(shù)，主要用于溴含量較高的原料，美國、以色列等國家采用該技術(shù)；二是空氣吹出技術(shù)，針對溴含量低的鹵水，我國目前采用空氣吹出技術(shù)制取溴素，有堿法吸收和酸法吸收兩種空氣吹出技術(shù)，堿法吸收穩(wěn)定易操作，但能耗高，酸法吸收投資少，能耗低，有封閉式和敞開式循環(huán)兩種，國內(nèi)外先進(jìn)的溴生產(chǎn)工藝是封閉式循環(huán)酸法吸收空氣吹出技術(shù)。

5 結(jié)論

山東濰坊地區(qū)地下鹵水資源主要分布在膠州灣地區(qū)，有廣闊的綜合利用開發(fā)價值，也有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，通過對地下鹵水的理化性質(zhì)分析，探究了復(fù)雜的地下鹵水綜合利用開發(fā)工藝，分析建立一整套工藝流程，為富鉀、含硼、鋰、溴、碘的地下鹵水的開發(fā)，提供技術(shù)方案，達(dá)成建全資源綜合利用率高、環(huán)境友好的鹵水資源開發(fā)及綜合利用工藝和裝備體系，充分發(fā)揮促進(jìn)地下鹵水資源對我國發(fā)展的作用。

[1] 楊能紅，孫成高，彭建忠.地下鹵水綜合利用新工藝研究[J].鹽業(yè)與化工，2016，（5）：24-27.

[2] 梁星虹.地下鹵水綜合利用技術(shù)和市場分析[J].海湖鹽與化工，2000，29，（1）：31-33.

Study on Comprehensive Utilization of Underground Brine

Wang Zhen，Xuan Xuan

Underground brine is a kind of liquid mineral which contains many useful components.It is rich in bromine，sodium，iodine，potassium，magnesium and so on.China is rich in underground brine resources，but the development and utilization of research and technical aspects of the problem，the situation of our country brine brine resources，nature，put forward process route of comprehensive utilization，the development of exploitation and utilization to promote underground brine.

underground brine；comprehensive utilization；process analysis

TS392

A

1003–6490（2017）05–0185–01

2017–03–05

王振（1988—），男，河南淮陽人，助理工程師，主要研究方向?yàn)榛瘜W(xué)工程與工藝。