1、芒硝的簡介

芒硝，別名十水硫酸鈉，也作硭硝，化學式Na2SO4·10H2O。在自然界中，是一種分布很廣泛的硫酸鹽礦物，鹽湖、鹽泉和干鹽湖是形成芒硝的地方。芒硝的晶體為短柱狀或針狀，一般這些晶體聚集在一起成塊狀、纖維團簇狀。它們或無色或白色，具有玻璃光澤，入水即化。芒硝在干燥的環境下會失去水分而變成數粉末狀，這時就稱為無水芒硝。芒硝可以用來提取硫酸銨、硫酸鈉、硫酸及硫化鈉等化工原料，還是制造洗衣粉的重要原料。

在工業廢水中，芒硝也是在其中常見的無機鹽，例如煤化工廢水、醫藥生產廢水、礦石精煉廢水以及電池生產廢水等。本文介紹的工藝，就是將高鹽廢水中的芒硝結晶出來，將高鹽廢水轉為低鹽分的生產水再重復利用，從而達到工業廢水循環利用及零排放的目的。

2、芒硝冷凍結晶的工藝簡介

本工藝采用連續結晶方式，常溫或高溫溶液連續送入結晶系統，物料通過預冷器將料液冷器至一定溫度（如果來料溫度過高，可考慮多級換熱降溫），然后將料液打入冷凍結晶器降低至≤0℃結晶，同時保證其結晶濃度處于對應條件下的介穩區內，保證晶體均勻成長的同時不發生爆發成核現象。物料連續進料連續出料，出料低溫晶漿經過濾后得到十水硫酸鈉固體，過濾母液對原液進行預冷后再進入冷凍母液池，可回收部分冷能。?  結晶系統由結晶器、外掛式冷卻器（外冷器）及軸流循環泵組成，同時輔以必要的物料周轉泵和槽罐。外冷器同時運行，并可進行無閥切換，停車檢修及清理方便。結晶器做保溫處理，結晶器多采用316L不銹鋼材質，內部沒有換熱面，可有效抑制結壁現象。?

根據以往經驗，芒硝冷卻結晶生產過程中在換熱面掛壁現象比較突出，為了更好的消弱掛壁影響，本工藝的結晶器選用十水硫酸鈉專用新型結晶器。它屬于典型的母液循環式結晶器，結晶過程中過飽和度的產生和晶體生長的區域分別設置在結晶器的兩處，晶體在結晶器下部形成流化床層，為晶體生長提供了一個良好的條件。

關鍵點：（1）結晶溫度的控制：采用分步冷卻工藝，將預冷器先將料液冷卻至一定溫度后進入結晶器進行冷凍結晶，可有效回收外排母液冷能。

（2）過冷度的控制：冷凍結晶器過冷度為1℃，實際控制在0.5℃左右。

（3）細晶排出設置：為提高芒硝晶體的平均粒度，在結晶器中設計了細晶排出的出口，消除由于過飽和度太大、成核過程中不易控制帶來的浮晶。

3、核心設備結晶器結構設計

采用OSLO結晶器的設計理念，設計為十水硫酸鈉專用新型結晶器，是一種細晶漿循環式結晶器。結晶器內設計有母液區、沉降區（分級區）、結晶區。

結晶器簡圖

 4、冷凍結晶工藝流程圖