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鈦在我國制鹽領域中的應用

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦設備,鈦合金,鈦絲 發布時間:2014-8-25 16:08:54
我國制鹽是以海鹽為主,其次是井礦鹽和湖鹽,井礦鹽是指地下礦鹽,有兩種類型:一種是固體礦鹽,一種是液體礦鹽。四川省兩種類型礦鹽都有。湖南、湖北、云南及江西等省以固體礦鹽為主,另外江蘇、山東、河南等省也有井礦鹽。20世紀50年代出現真空制鹽,開始出現較多的真空制鹽工廠。制鹽蒸發器曾用碳鋼設備,由于腐蝕嚴重,改用鈦材后真空制鹽工業發展得比較快。自1975年以來,湖南湘澶鹽礦、湖北應城鹽廠、四川自貢井鹽廠、大安鹽廠、鄧關鹽廠、五通橋鹽廠與云南一平浪鹽礦等已大量采用鈦材制作設備。營口鹽化工廠從瑞士引進15萬噸精制鹽項目,其中制鹽的蒸發設備也選用純鈦。

1977年在自貢鹽礦院中間試驗廠小型蒸發罐I效內壁液面波動處,嵌上高1100mm厚0.7mm的TA2鈦板進行了繙壁防鹽垢探索試驗。經運轉證明,由于鈦表面光滑、耐腐蝕,對于防止蒸發罐壁結鹽垢,延長洗罐周期有良好效果。1981年針對自貢鄧關鹽廠黑鹵成分復雜、腐蝕嚴重等情況,對黑鹵加熱室管材進行了室內評選試驗,證明鈦及其合金在黑鹵真空制鹽介質中具有很好的耐蝕性。1982年自貢鹽礦院針對自貢大安鹽廠采用TA2管用于該廠鹽巖鹵年產5萬噸真空制鹽工程I效加熱室僅一年多即發生腐蝕損壞的問題和1986年針對自貢鄧關鹽廠年產9萬噸真空制鹽工程I效加熱室采用B30銅鎳合金管在黑鹵中投產半年即遭到嚴重腐蝕穿孔的問題,分別同大安鹽廠、鄧關鹽廠及西北有色金屬研究院合作,開展了Ti-0.3Mo-0.8Ni材料用于鹽巖鹵真空制鹽I效加熱管的工業模擬試驗以及Ti-0.3Mo-0.8Ni材料用于黑鹵制鹽I效加熱管的擴大工業性試驗研究,均取得了滿意的效果,為真空制鹽I效換熱管采用Ti-0.3Mo-0.8Ni管提供了可靠的依據。    1982年在該院設計的鄧關鹽廠年產9萬噸真空制鹽工程(黑鹵)的II、EI效加熱室采用TA2換熱管及鈦鋼復合花板結構,經1984年投產運行以來,換熱管一直使用良好,管內結垢現象也明顯減少。

2010年全國共生產原鹽7524萬噸,其中井礦鹽3225萬噸,占43%。2011年鹽產能新增井礦鹽365萬噸,“十二五”期間,原鹽產量控制在9000萬噸左右,年均增長4.3%左右。四川久大制鹽有限責任公司是我國鹽行業規模最大、裝備最先進的技術創新型企業。公司地處古老的鹽都——自貢,包括公司技術中心(原部級設計研究院)、自貢自流井鹽廠、貢井鹽廠、大安鹽廠、鄧關鹽廠以及湖北省應城鹽廠等。中心承擔了國內生產規模最大,重慶索特集團年產100萬噸/年真空制鹽裝置,現已投人生產。

真空制鹽用市場前景較好,根據各個項目的不同情況,10萬噸真空制鹽項目用鈦約為6-25t。為了在真空制鹽中選擇鈦材取得更實際、更可靠的科學依據,湖南省湘澧鹽礦、四川省自貢井鹽廠等單位都在制鹽場做了鈦材的掛片試驗。從實驗數據中,可看出鈦材在氣化物及真空制鹽現場實際條件下的耐腐蝕性能是非常明顯的,而其他材料的腐蝕情況則是嚴重的。鈦材用于生產使真空制鹽的選材工作出現了一次新的革命。

湘澧鹽礦為例,年產5X104(設計為3X10st)鹽。湘澧鹽礦1969年動工興建,1972年投產,鹵水對碳鋼設備腐蝕嚴重,設備的使用壽命長的一年左右,短的只有兩三個月。為了維持生產,過去雖然采取陰極保護等防腐措施,但效果并不如意。湖南省湘澧鹽礦僅在四年中便相繼制造了鈦氨蒸發器5臺、鈦預熱器7臺、鈦預冷器3臺、加工出各種鈦法蘭,鈦管板,鈦栗的殼體及鈦彎頭等部。在芒硝生產中,由于使用了鈦制預冷器與鈦氨蒸發器,使得設備的完好率髙,熱交換能力好,四臺鈦預冷器可代替14臺碳鋼等預冷器,從而使Na2S04結晶率近100%,保證了成品鹽中的含硝量大大減少,鹽中的含硝量由過去使用碳鋼設備時的4g/L減少到0.68g/L,達到了lg/L的國家標準。

在制鹽生產過程中,鹽漿管道的腐蝕最為嚴重,由于鹽漿管道中流動的是飽和NaCl溶液伴有NaCl顆粒,固液比1:1.5,用碳鋼管時,只要半個月,管的下部即被腐蝕,呈蜂窩孔狀,一出現這種情況就要進行補漏,每年要更換鹽漿管道6次,用不銹鋼管使用4個月也將腐蝕穿孔。從1975年6月開始,湘澧鹽礦逐步把所有的鹽漿管道換成鈦管,使用4年從未出現腐蝕與穿孔現象,也未出現過堵管與結垢現象。輸鹵泵的鑄鐵葉輪,其腐蝕程度也非常嚴重。僅僅使用1個月,便因腐蝕導致報廢,而改用鑄鈦葉輪后,使用4年仍非常完好,甚至葉輪上的加工刀痕都清晰可見。經過長期實踐,使人們從技術的角度感到鈦制設備比碳鋼、不銹鋼設備在使用的過程中,可靠性大得多。它解決了過去使用其他材料無法解決的難題。據資料報道,在制鹽生產中,使用鋼材,會產生氧化鐵。使用銅材則產生銅綠(CuO微粒)。這都導致鹽的質量難以提高5而使用鈦材以后,由于不產生雜質,從而徹底解決了鹽的質量難以提髙的技術問題。1978年以前,湘澧鹽礦的三級鹽較多,而使用鈦材后徹底結束了不產一級鹽的歷史。
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