膜法除氯装置及硫酸镁生产系统的制作方法

本实用新型涉及硫酸镁生产技术，具体涉及一种膜法除氯装置及硫酸镁生产系统。

背景技术：

作为无极无机化工产品，硫酸镁广泛的应用于医药、肥料、食品、饲料、制革、造纸、印染以及铅酸蓄电池等等领域。现有技术中的硫酸镁的制备方法包括硫酸法、盐湖苦卤法、苦卤复晒法等，其中，硫酸法得到产品品质较高，其也是目前国内硫酸镁主要备制方法，硫酸法备制过程为将含氧化镁的矿石 (白云石、菱镁矿、蛇纹石)经粉碎或其煅烧粉(也可用氢氧化镁或碳酸镁)与硫酸按比例分别计量，在反应罐中加入清水或洗水、母液，在搅拌下先徐徐加入矿粉，再加入硫酸进行酸解反应。如授权公告号为CN104556158B，授权公告日为2017年9月26日，名称为《一种制备硫酸钙晶须和硫酸镁的方法》的实用新型专利，其提供就是通过硫酸法制备硫酸镁的技术方案。

现有技术的不足之处在于，无论何种硫酸镁的生产工艺，在硫酸镁的生产过程中，原料矿石、硫酸或加入的水中都会有部分氯离子，这些氯离子会进入生产环节并不断富集，工业硫酸镁的国家标准要求氯离子≤0.03％，现有技术中的生产工艺制备的硫酸镁不经过提纯很难达到国家标准，而常规的提纯方法为水洗法或重结晶法，其不仅运行繁琐，而且成本较高，因此研发一种新的去除氯盐杂质的方法对硫酸镁生产就非常重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种膜法除氯装置及硫酸镁生产系统，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于硫酸镁生产的膜法除氯方法，包括以下步骤：

将氯离子浓度大于3000mg/L的硫酸镁母液依次经过超滤膜和纳滤膜过滤处理。

上述的膜法除氯方法，进入所述超滤膜的硫酸镁母液被配置为硫酸镁的质量浓度8％-14％；氯离子浓度6000mg/L-10000mg/L。

上述的膜法除氯方法，将所述纳滤膜的产水进行反渗透处理形成回水。

上述的膜法除氯方法，在所述硫酸镁母液中加入所述回水以形成硫酸镁的质量浓度8％-14％，氯离子浓度6000mg/L-10000mg/L的状态。

上述的膜法除氯方法，进入所述超滤膜的硫酸镁母液的压力被控制为 0.1Mpa-0.3Mpa。

上述的膜法除氯方法，进入所述纳滤膜的硫酸镁母液的压力被控制为 3.5Mpa-5.5Mpa。

上述的膜法除氯方法，采用酸液或者碱液对所述纳滤膜进行反洗；

采用酸液时，其质量百分比浓度为0.05％-0.1％，其pH为1.5-2.5；

采用碱液时，其质量百分比浓度为0.1％-0.5％，其pH为11-13。

一种用于硫酸镁生产的膜法除氯装置，包括：

超滤膜过滤单元，其用于过滤氯离子浓度大于3000mg/L的硫酸镁母液；

中间槽，其进水口与所述超滤膜过滤单元的出水口相连通；

纳滤膜过滤单元，其进水口与所述中间槽的出水口相连通。

上述的膜法除氯装置，还包括：

混合单元，其包括搅拌混合池，所述搅拌混合池的出水口与所述超滤膜过滤单元的进水口相连通。

上述的膜法除氯装置，所述超滤膜过滤单元包括超滤给水泵、超滤装置以及超滤反冲洗泵；所述超滤给水泵的出水口与所述超滤装置的进水口连通，所述超滤装置的出水口与所述中间槽的进水口相连通，所述超滤反冲洗泵的出水口与所述超滤装置的反洗进水口相连通。

上述的膜法除氯装置，还包括反渗透装置，所述反渗透装置包括通过管道依次连通的反渗透给水泵、反渗透保安过滤器、反渗透高压泵、反渗透装置和反渗透产水箱，所述反渗透给水泵的进水口与所述纳滤膜过滤单元的出水口相连通。

上述的膜法除氯装置，所述超滤反冲洗泵的进水口与所述反渗透产水箱相连通。

上述的膜法除氯装置，所述搅拌混合池的其中一个进水口与所述反渗透产水箱相连通。

上述的膜法除氯装置，所述纳滤膜过滤单元包括通过管道依次连通的纳滤给水泵、纳滤保安过滤器、纳滤高压泵、纳滤装置以及纳滤产水箱，所述纳滤给水泵的进水口与所述中间槽的出水口相连通；

所述纳滤膜过滤单元还包括通过管道相连通的化学清洗箱和化学清洗泵，所述化学清洗泵的出水口与所述纳滤装置的反洗进水口相连通。

上述的膜法除氯装置，所述化学清洗箱的进水口通过管道与所述纳滤装置的出水口相连通。

一种硫酸镁生产系统，其包括硫酸镁母液生成装置和硫酸镁结晶装置，其特征在于，其包括上述的膜法除氯装置，所述硫酸镁母液生成装置的出水口与所述超滤膜过滤单元的进水口相连通，所述硫酸镁结晶装置用于接受纳滤膜过滤单元生成的硫酸镁浓缩液。

在上述技术方案中，本实用新型提供的用于硫酸镁生产的膜法除氯装置，通过超滤膜和纳滤膜进行氯离子的过滤去除，工序较少，所需设备较为简洁，相对应的，相对水洗和重结晶去氯法成本更低。

由于上述用于硫酸镁生产的膜法除氯装置具有上述技术效果，包括该用于硫酸镁生产的膜法除氯方法的硫酸镁生产系统也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于硫酸镁生产的膜法除氯方法的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于硫酸镁生产的膜法除氯装置的结构示意图。

附图标记说明：

A：混合单元

B：超滤膜过滤单元

C：纳滤膜过滤单元

D：水回用处理单元

1：搅拌混合池

1-1：第一搅拌器

2：超滤给水泵

3：超滤装置

4：中间槽

5：超滤反冲洗泵

6：纳滤给水泵

7：纳滤保安过滤器

8：纳滤高压泵

9：纳滤装置

10：纳滤产水箱

11：化学清洗箱

11-1：第二搅拌器

12：化学清洗泵

13：反渗透给水泵

14：反渗透保安过滤器

15：反渗透高压泵

16：反渗透装置

17：反渗透产水箱

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1所示，本发明实施例提供的一种用于硫酸镁生产的膜法除氯方法，包括以下步骤：

101、将氯离子浓度大于3000mg/L的硫酸镁母液依次经过超滤膜和纳滤膜过滤处理。

具体的，硫酸镁母液为经过初步处理的硫酸镁溶液，其内基本无肉眼可见的颗粒杂物，其标准为可以由超滤膜进行过滤的溶液，超滤膜为额定孔径范围为0.01微米以下的过滤膜，其用于去除硫酸镁母液中的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙以及大分子有机物等杂志，经过超滤膜过滤的硫酸镁母液再次经过纳滤膜进行过滤，纳滤膜为孔径在纳米级别的过滤膜，如孔径在1nm-2nm之间的过滤膜，其可以拦截溶解性盐，如氯化钠、氯化钾等等，其用于过滤溶解性盐的能力介于2％-98％之间，如此其可以实现氯离子的拦截。本实施例提供的膜法除氯方法，通过超滤膜和纳滤膜实现对氯离子的去除，由此使得其符合国家标准。

本实施例中，硫酸镁母液中的氯离子浓度大于3000mg/L，由于超滤膜的过滤性能，过低的氯离子浓度难以实现较为有效的过滤，性价比较低。

本发明的提供另一个实施例中，在步骤101之前，还包括：

100、进入所述超滤膜的硫酸镁母液被配置为硫酸镁的质量浓度为 8％-14％；氯离子浓度为6000mg/L-10000mg/L。

具体的，对于超滤膜过滤之前的硫酸镁母液，通过加入水或者其它溶液进行混合或者稀释，使得硫酸镁的质量浓度8％-14％，氯离子浓度 6000mg/L-10000mg/L，将浓度设置在该区间的作用在于，此区间的过滤效果最好。

本发明的提供另一个实施例中，在步骤101之后，还包括：

102、将所述纳滤膜的产水进行反渗透处理形成回水。

具体的，硫酸镁母液经过纳滤膜过滤后的形成富含硫酸镁的溶液和富含氯离子的产水，将该产水进行反渗透处理形成回水，如此通过反渗透处理实现纳滤膜产水的回收。本实施例中，控制反渗透装置进水压力 1.4-1.8Mpa，控制反渗透装置产水率70-85％，脱盐率大于95％。

更进一步的，该回水可以再次回流到生产系统中，如前述的用于稀释硫酸镁母液，使得硫酸镁的质量浓度介于8％-14％之间，氯离子浓度介于 6000mg/L-10000mg/L之间。该回水还可以用于超滤膜或者纳滤膜的反洗。

本发明的提供再一个实施例中，进一步的，进入所述超滤膜的硫酸镁母液的压力被控制为0.1Mpa-0.3Mpa，该范围的压力可以实现较好的过滤效果。

本发明的提供再一个实施例中，进一步的，进入所述纳滤膜的硫酸镁母液的压力被控制为3.5Mpa-5.5Mpa，该范围的压力可以实现较好的过滤效果。该压力可以实现纳滤装置的产水率60-80％，氯离子透过率80-99％，硫酸根截留率95-98％。

本发明的提供再一个实施例中，进一步的，采用酸液或者碱液对所述纳滤膜进行反洗；采用酸液时，其质量百分比浓度为0.05％-0.1％，其pH 为1.5-2.5；采用碱液时，其质量百分比浓度为0.1％-0.5％，其pH为11-13。该浓度的酸液或者碱液反洗效果更好。

本发明实施例提供的用于硫酸镁生产的膜法除氯方法，通过超滤膜和纳滤膜进行氯离子的过滤去除，工序较少，所需设备较为简洁，相对应的，相对水洗和重结晶去氯法成本更低。

如图2所示，本发明实施例提供的一种用于硫酸镁生产的膜法除氯装置，包括：

超滤膜过滤单元B，其用于过滤氯离子浓度大于3000mg/L的硫酸镁母液；

中间槽4，其进水口与所述超滤膜过滤单元B的出水口相连通；

纳滤膜过滤单元C，其进水口与所述中间槽4的出水口相连通。

具体的，该膜法除氯装置为上述膜法除氯方法的实现装置，超滤膜过滤单元B用于去除硫酸镁母液中的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙以及大分子有机物等杂志，经过超滤膜过滤的硫酸镁母液进入中间槽4，由中间槽4 再次进行加压后，再次经过纳滤膜过滤单元C行过滤，纳滤膜过滤单元C 为孔径在纳米级别的过滤膜，如孔径在1nm-2nm之间的过滤膜，其可以拦截溶解性盐，如氯化钠、氯化钾等等，其用于过滤溶解性盐的能力介于 2％-98％之间，如此其可以实现氯离子的拦截。本实施例提供的膜法除氯装置，通过超滤膜和纳滤膜实现对氯离子的去除，由此使得其符合国家标准。

由于上述用于硫酸镁生产的膜法除氯方法具有上述技术效果，该用于硫酸镁生产的膜法除氯方法的实现装置也应具有相应的技术效果。

本发明的提供另一个实施例中，进一步的，还包括混合单元A，其包括搅拌混合池1，所述搅拌混合池1的出水口与所述超滤膜过滤单元B的进水口相连通，搅拌混合池1用于混合硫酸镁母液和净水，用于将硫酸镁母液调节到标的浓度，如将硫酸镁的质量浓度调节到介于8％-14％之间，氯离子浓度介于6000mg/L-10000mg/L之间。

本发明的提供再一个实施例中，进一步的，所述超滤膜过滤单元B包括超滤给水泵2、超滤装置3以及超滤反冲洗泵5；超滤给水泵2的进水口用于进水，如与搅拌混合池1的出水口相连通，所述超滤给水泵2的出水口与所述超滤装置3的进水口连通，所述超滤装置3的出水口与所述中间槽4的进水口相连通，所述超滤反冲洗泵5的出水口与所述超滤装置3的反洗进水口相连通。通过超滤给水泵2进行加压，如将压力提升到0.1 Mpa-0.3Mpa，如此提升超滤装置3的过滤效率。

更进一步的，还包括反渗透装置16，所述反渗透装置16包括通过管道依次连通的反渗透给水泵13、反渗透保安过滤器14、反渗透高压泵15、反渗透装置16和反渗透产水箱17，所述反渗透给水泵13的进水口与所述纳滤膜过滤单元C的出水口相连通，本实施例以及本发明中的其它实施例中，连通指的的通过管道相连通，两个相连通的进水口、出水口之间水、溶解液之间可以流动。

再进一步的，所述超滤反冲洗泵5的进水口与所述反渗透产水箱相连通，即反渗透产生的回水用于对超滤装置3进行反洗。

再进一步的，所述搅拌混合池1的其中一个进水口与所述反渗透产水箱相连通，即反渗透产生的回水用于进入搅拌混合池1对硫酸镁母液进行稀释。

本发明的提供再一个实施例中，进一步的，所述纳滤膜过滤单元C包括通过管道依次连通的纳滤给水泵6、纳滤保安过滤器7、纳滤高压泵8、纳滤装置9以及纳滤产水箱10，所述纳滤给水泵6的进水口与所述中间槽4的出水口相连通，通过纳滤保安过滤器7、纳滤高压泵8对硫酸镁母液进行双重加压，如其压力被控制为3.5Mpa-5.5Mpa，如此提升纳滤装置9的过滤效率。

本发明的提供再一个实施例中，进一步的，所述纳滤膜过滤单元C还包括通过管道相连通的化学清洗箱11和化学清洗泵12，所述化学清洗泵 12的出水口与所述纳滤装置9的反洗进水口相连通，通过化学清洗箱11 和化学清洗泵12对纳滤膜装置进行反洗。

更进一步的，所述化学清洗箱11的进水口通过管道与所述纳滤装置9 的出水口相连通，如此将纳滤装置9的产水进行反洗，无需额外需要其它的来水进行反洗。

本发明还提供一种硫酸镁生产系统，其包括硫酸镁母液生成装置和硫酸镁结晶装置，其包括上述的膜法除氯装置，所述硫酸镁母液生成装置的出水口与所述超滤膜过滤单元B的进水口相连通，所述硫酸镁结晶装置用于接受纳滤膜过滤单元C生成的硫酸镁浓缩液，即对硫酸镁母液生成装置生成的母液进行氯离子过滤，过滤后形成的硫酸镁浓缩液进入硫酸镁结晶装置进行结晶以形成最终成品。

在上述技术方案中，由于上述用于硫酸镁生产的膜法除氯装置具有上述技术效果，包括该用于硫酸镁生产的膜法除氯方法的硫酸镁生产系统也应具有相应的技术效果。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。