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钛在我国制盐领域中的应用

来源:钛棒,钛板,钛管,钛设备,钛合金,钛丝 发布时间:2014-8-25 16:08:54
我国制盐是以海盐为主,其次是井矿盐和湖盐,井矿盐是指地下矿盐,有两种类型:一种是固体矿盐,一种是液体矿盐。四川省两种类型矿盐都有。湖南、湖北、云南及江西等省以固体矿盐为主,另外江苏、山东、河南等省也有井矿盐。20世纪50年代出现真空制盐,开始出现较多的真空制盐工厂。制盐蒸发器曾用碳钢设备,由于腐蚀严重,改用钛材后真空制盐工业发展得比较快。自1975年以来,湖南湘澶盐矿、湖北应城盐厂、四川自贡井盐厂、大安盐厂、邓关盐厂、五通桥盐厂与云南一平浪盐矿等已大量采用钛材制作设备。营口盐化工厂从瑞士引进15万吨精制盐项目,其中制盐的蒸发设备也选用纯钛。

1977年在自贡盐矿院中间试验厂小型蒸发罐I效内壁液面波动处,嵌上高1100mm厚0。7mm的TA2钛板进行了繙壁防盐垢探索试验。经运转证明,由于钛表面光滑、耐腐蚀,对于防止蒸发罐壁结盐垢,延长洗罐周期有良好效果。1981年针对自贡邓关盐厂黑卤成分复杂、腐蚀严重等情况,对黑卤加热室管材进行了室内评选试验,证明钛及其合金在黑卤真空制盐介质中具有很好的耐蚀性。1982年自贡盐矿院针对自贡大安盐厂采用TA2管用于该厂盐岩卤年产5万吨真空制盐工程I效加热室仅一年多即发生腐蚀损坏的问题和1986年针对自贡邓关盐厂年产9万吨真空制盐工程I效加热室采用B30铜镍合金管在黑卤中投产半年即遭到严重腐蚀穿孔的问题,分别同大安盐厂、邓关盐厂及西北有色金属研究院合作,开展了Ti-0.3Mo-0.8Ni材料用于盐岩卤真空制盐I效加热管的工业模拟试验以及Ti-0.3Mo-0.8Ni材料用于黑卤制盐I效加热管的扩大工业性试验研究,均取得了满意的效果,为真空制盐I效换热管采用Ti-0.3Mo-0.8Ni管提供了可靠的依据。    1982年在该院设计的邓关盐厂年产9万吨真空制盐工程(黑卤)的II、EI效加热室采用TA2换热管及钛钢复合花板结构,经1984年投产运行以来,换热管一直使用良好,管内结垢现象也明显减少。

2010年全国共生产原盐7524万吨,其中井矿盐3225万吨,占43%。2011年盐产能新增井矿盐365万吨,“十二五”期间,原盐产量控制在9000万吨左右,年均增长4.3%左右。四川久大制盐有限责任公司是我国盐行业规模最大、装备最先进的技术创新型企业。公司地处古老的盐都——自贡,包括公司技术中心(原部级设计研究院)、自贡自流井盐厂、贡井盐厂、大安盐厂、邓关盐厂以及湖北省应城盐厂等。中心承担了国内生产规模最大,重庆索特集团年产100万吨/年真空制盐装置,现已投人生产。

真空制盐用市场前景较好,根据各个项目的不同情况,10万吨真空制盐项目用钛约为6-25t。为了在真空制盐中选择钛材取得更实际、更可靠的科学依据,湖南省湘澧盐矿、四川省自贡井盐厂等单位都在制盐场做了钛材的挂片试验。从实验数据中,可看出钛材在氣化物及真空制盐现场实际条件下的耐腐蚀性能是非常明显的,而其他材料的腐蚀情况则是严重的。钛材用于生产使真空制盐的选材工作出现了一次新的革命。

湘澧盐矿为例,年产5X104(设计为3X10st)盐。湘澧盐矿1969年动工兴建,1972年投产,卤水对碳钢设备腐蚀严重,设备的使用寿命长的一年左右,短的只有两三个月。为了维持生产,过去虽然采取阴极保护等防腐措施,但效果并不如意。湖南省湘澧盐矿仅在四年中便相继制造了钛氨蒸发器5台、钛预热器7台、钛预冷器3台、加工出各种钛法兰,钛管板,钛栗的壳体及钛弯头等部。在芒硝生产中,由于使用了钛制预冷器与钛氨蒸发器,使得设备的完好率髙,热交换能力好,四台钛预冷器可代替14台碳钢等预冷器,从而使Na2S04结晶率近100%,保证了成品盐中的含硝量大大减少,盐中的含硝量由过去使用碳钢设备时的4g/L减少到0。68g/L,达到了lg/L的国家标准。

在制盐生产过程中,盐浆管道的腐蚀最为严重,由于盐浆管道中流动的是饱和NaCl溶液伴有NaCl颗粒,固液比1:1.5,用碳钢管时,只要半个月,管的下部即被腐蚀,呈蜂窝孔状,一出现这种情况就要进行补漏,每年要更换盐浆管道6次,用不锈钢管使用4个月也将腐蚀穿孔。从1975年6月开始,湘澧盐矿逐步把所有的盐浆管道换成钛管,使用4年从未出现腐蚀与穿孔现象,也未出现过堵管与结垢现象。输卤泵的铸铁叶轮,其腐蚀程度也非常严重。仅仅使用1个月,便因腐蚀导致报废,而改用铸钛叶轮后,使用4年仍非常完好,甚至叶轮上的加工刀痕都清晰可见。经过长期实践,使人们从技术的角度感到钛制设备比碳钢、不锈钢设备在使用的过程中,可靠性大得多。它解决了过去使用其他材料无法解决的难题。据资料报道,在制盐生产中,使用钢材,会产生氧化铁。使用铜材则产生铜绿(CuO微粒)。这都导致盐的质量难以提高5而使用钛材以后,由于不产生杂质,从而彻底解决了盐的质量难以提髙的技术问题。1978年以前,湘澧盐矿的三级盐较多,而使用钛材后彻底结束了不产一级盐的历史。
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