1 前言

榆林能源集团资源开发有限责任公司真空制盐生产线采用五效蒸发、平流进料、分效排盐、逆循环、石膏晶种防垢生产工艺。生产用原卤属CaSO4型卤水。蒸发过程中，由于蒸发罐里石膏的不断富集，生产工艺上需连续不断的向外排出石膏母液，来降低罐内料液的石膏含量。生产之初，将外排的石膏母液在沉降池中经过简单的沉降，把沉积下来的固相废弃，液相注入矿山采卤。这种办法是不得已而为之，一方面废弃的固相中有好大一部分盐得不到回收，石膏得不到有效利用；另一方面液相中可溶性杂质比较高，注入矿山采卤后，卤水成分不断恶化，直接影响到制盐蒸发系统和产品质量。

生产过程中，石膏母液不断注入矿山井下，致使原卤成分发生突变，为了解决石膏母液注井造成了原料卤水恶化的恶性循环，该公司确定了使用卧螺离心机增浓石膏母液，然后加药除钙、镁的技术方案。

2 卧螺离心机处理石膏母液的思路

2.1 市场调研

该公司和国内石膏建材行业广泛接触，目前石膏板、石膏粉、石膏砖的市场较好，湖南等地也有盐石膏做建材的实体企业。

2.2 工艺技术方案

制盐系统→石膏母液→卧螺离心分离→稀释桶→板框压滤→石膏

3 卧螺离心机处理石膏母液的理论基础

3.1 石膏母液成分

生产控制外排母液浓度为26波美度，温度为70摄氏度，石膏母液成份如下：

3.2 石膏母液理论计算

3.2.1 石膏母液浓度计算

制盐石膏母液浓度控制在40g/L排放，石膏母液的密度1220g/L预估，则石膏液中CaSO4含量的重量百分比为3.28%。

3.2.2 每小时进罐石膏量计算

每小时产成品盐以160吨（年产120万吨）计，吨盐消耗卤水以3.5m³估算，进罐卤水中CaSO4含量以3.5g/L估算（设计用卤水成分为3.12g/L），则每小时进罐石膏量为160t×3.5m³×3.5kg=1960kg，石膏的存在形式有二水石膏、半水石膏、无水石膏，拟定二水石膏占50%、半水石膏占30%、无水石膏占20%，此量乘系数1.1456后，每小时进罐石膏量为2245.38kg。

3.2.3 每小时排出石膏液量计算

成品盐带走石膏量：成品盐中CaSO4含量以0.1%计，则每小时带走总量为160000kg×0.1%=160kg；

需要外排石膏量2245.38-160=2085.38kg；

需要排出石膏液的量为2085.38/40=52.13m³；

考虑外排石膏母液过程的不稳定性，平均外排母液浓度以35g/L计，则单位时间排出的石膏液量为：2085.38/35=60m³，所以设计考虑石膏外排总量为60m³。

3.2.4 石膏母液技术参数

石膏母液量60m³/h。

石膏母液固相浓度3.28%。

石膏母液特性：固相主要成分是石膏，液相主要成分是氯化钠饱和溶液。

4 卧螺离心机实机试验

4.1 卧螺离心机主要技术参数

型号：LW520

转鼓直径：520mm

转鼓有效工作长度：2080mm

转鼓长径比：4

转鼓工作转速：3000r/min

分离因数：2621

电机功率：45kW+15kW

4.2 试验结果数据

4.3 试验数据分析

4.3.1 处理量分析

单台小时处理量20m³，配置4台（三开一备）LW520卧螺离心机就能满足工艺要求的60m³/h处理量。

4.3.2 固渣含水量分析

底渣含水量27.1%，已优于工艺设计50%的含水量指标。

4.3.3 清液含固量分析

对应20m³/h的处理量清液含固量1.03%，含固量太高，必须进一步降低，卧螺离心机生产厂家重新制定改进方案，使清液含固量≤0.5%。

5 结论

（1）应用卧螺离心机处理石膏母液是可行的，LW520卧螺离心机的处理量和固渣含水量完全满足工艺要求；清液含固量太高不能满足工艺要求，与卧螺离心机生产企业沟通后，可以选择能满足清液含固量要求指标的卧螺离心机用于制盐石膏液的增浓。

（2）经过反复实验对比，该公司选用了4台LW550卧螺离心机，长径比为4.2，主电机功率为55kW，油泵电机功率为15kW，转速3500r/min。运行几个月以来，处理量、固渣含水量、清液含固量都能满足工艺要求，实现了石膏母液中的氯化钠饱和溶液的回收利用，同时也满足了石膏渣在工业园区废渣堆放场的环保堆放要求，在生产运行初期，起到很好的作用，为下一步矿山溶腔扩大后，石膏母液注井打下坚实的基础。