略談制鹽的步驟與工藝

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1生產工藝

原料從地下礦層或礦山開采，大多數礦藏均是芒硝和巖鹽共生，開采上來的鹵水成分比較復雜，基本都是硫酸鈉、氯化鈉混合型鹵水，原料鹵水中硝中有鹽、鹽中有硝，利用其同溶液中硫酸鈉、氯化鈉不同的溶解特性進行蒸發(fā)分離生產硫酸鈉、氯化鈉產品。由于生產的特殊性，各生產單位通過生產環(huán)節(jié)的控制來確保生產出的產品純度，本文就淘洗在硝鹽聯產裝置對產品質量的作用通過生產實踐給予簡析。硝鹽聯產是由硝工序與鹽工序組成，原料鹵水進入硝工序加熱蒸發(fā)析出硫酸鈉結晶，制硝工序料液中的氯化鈉含量濃縮到最大飽和度溢流到鹽工序生產。制硝母液溢流到鹽工序繼續(xù)加熱析出硫酸鈉結晶后，析硝母液經過閃發(fā)降溫進入制鹽蒸發(fā)罐低溫蒸發(fā)析出氯化鈉結晶。鹽硝聯產是由鹽工序和硫酸鈉蒸發(fā)器組成，混合鹵水在鹽蒸發(fā)工序蒸發(fā)析出氯化鈉結晶，硫酸鈉控制在區(qū)域內達到最大飽和度，泵入硫酸鈉蒸發(fā)罐加熱蒸發(fā)析出硫酸鈉結晶，使鹽生產料液中硫酸鈉含量控制在一定數值范圍內，析硝母液再返回鹽蒸發(fā)工序蒸發(fā)析出硫酸鈉結晶。各生產廠為了使其生產的產品效益最大化，放棄粗放型生產模式，通過對生產過程的不斷改進與優(yōu)化，研究生產高純度的優(yōu)質產品，來拓寬企業(yè)的生存空間。

2淘洗鹵水的作用

生產實踐證明，硫酸鈉、氯化鈉可以完全分離，但是區(qū)域間兩鈉成分要求控制穩(wěn)定，各蒸發(fā)組罐隨著溫度的變化，組罐內兩鈉主分必須控制在這一溫度的區(qū)域內，如果兩鈉成分超出區(qū)域控制點，就造成硫酸鈉、氯化鈉處于共飽和點，形成共析，就會導致硫酸鈉、氯化鈉產品質量的不穩(wěn)定，影響硫酸鈉、氯化鈉的純度。為了解決這一難題，利用硫酸鈉、氯化鈉溶解特性，控制硝漿NaCl含量、鹽漿Na2SO4含量，來穩(wěn)定硫酸鈉、氯化鈉產品質量。在真空制硝、制鹽生產過程中，蒸發(fā)結晶器底部通常設置有鹽腿，鹽腿起到集鹽、分級、洗滌、回溶可溶性雜質、冷卻等作用，是提高鹽的品質、降低制鹽系統(tǒng)能耗的關鍵部件之一。生產過程中的淘洗主要是用原料鹵水控制其集晶區(qū)域料液中兩鈉成分，利用淘洗鹵水阻隔蒸發(fā)器中的過飽和料液進入晶漿系統(tǒng)，使排出的硝漿、鹽漿在晶漿桶中處于順逆溶狀態(tài)。調整硝漿、鹽漿中硫酸鈉、氯化鈉成分比，控制這一溫度區(qū)域間飽和度，溶解蒸發(fā)過程中產生可溶性雜質。淘洗方式：利用精制鹵水在晶漿桶中洗涮結晶表層雜質，調節(jié)排漿液飽和度。用調節(jié)好的淘洗液泵入集晶區(qū)（硝腿、鹽腿）阻隔蒸發(fā)器中過飽和料液進入晶漿桶，在這一區(qū)域內冷卻鹽漿、硝漿，洗滌產品晶體的雜質，將細小結晶體返回蒸發(fā)中。用高主分含量鹵水在結晶脫水時置換濕結晶體表層附帶的飽和溶液，提高產品純度。

鹵水淘洗鹵水主要是制硝、制鹽清液及凈化后的精制鹵混合液，淘洗液接近或達到飽和度。淘洗液用泵送至各效集晶器冷卻鹽漿、硝漿，洗滌產品晶體的雜質，將細小結晶體返送回蒸發(fā)室。主要是利用淘洗液盡量提高硝產品、鹽產品純度，降低硝、鹽產品中可溶雜質（如硫酸鹽、碳酸鹽等）的濃度。淘洗液泵入集晶器內，調節(jié)好排硝漿、鹽漿與淘洗液流量比。集晶器一般設計為圓形筒體，淘洗液從集晶器底部進入向上流動，該流動速度影響結晶的純度和粒徑分布，淘洗液在結晶器間隙向上流動，結晶顆粒比重大于料液，沉降集晶器底部，而淘洗液在結晶器內上升力大于結晶沉降流速時會導致晶體隨母液返回蒸發(fā)室中，這樣就影響生產效率。鹵水我國引進的多套鹽、硝聯產裝置，無論是硝系統(tǒng)還是鹽系統(tǒng)，蒸發(fā)罐底部均設有產品淘洗腿，從各套裝置的運行情況看，均達到了設計的預期目的。硝腿淘洗鹵水來自凈化后的精制鹵水及硝漿清液，溫度一般控制在50℃以上，排出的硝漿量與淘洗量的體積比大于1∶1.2，排出的硝漿溫度約60℃左右。鹽腿淘洗液來自制鹽清液及鹽漿離心甩后液，溫度控制在45℃左右，排出鹽漿量與淘洗液的體積比為1∶1.5，硝腿、鹽腿用調節(jié)閥調節(jié)、流量計顯示流量，實際生產可根據排料量來調節(jié)淘洗量。淘洗液還可降低排漿溫度并使結晶器的結晶處于懸浮狀態(tài)，利于結晶體排出。提高硝質、鹽質、降低排液溫度晶體與溶液的相對運動，可以消除晶面上溶液飽和度的差別，使溶液不易產生包裹體，可減少晶面附近擴散層的厚度，使雜質不易進入晶體。在生產中，各效淘洗鹵水的溫度均控制在55℃左右，使淘洗液在集晶容器處，在硝工序中能置換出鹽含量較高的母液（如果硝漿中混有少量結晶鹽也可起到回溶鹽的作用，在鹽工序中也可以起到回溶細小硝結晶的作用）、鹽工序置換出含量較高的硫酸鈉母液，然后隨硝漿、鹽漿排出，有效的控制集晶區(qū)域間的硫酸鈉、氯化鈉含量，使這一區(qū)域間兩鈉含量偏離共析點，而且各效排出的料液溫度基本一致。避免了分效排硝、排鹽生產裝置的熱能損失。增強顆粒的流動性在鹽腿下部的位置設計淘洗鹵水進口，淘洗鹵水從鹽腿下部進入，上部連續(xù)沉降固體顆粒，固體顆粒懸浮運動的液體叫做“沸騰床”，可以大大強化流體和固體顆粒之間的作用，提高過程的傳熱傳質效率，強化生產，床層溫度均勻，便于控制，鹽漿的轉移或輸送更方便。

3結論

通過淘洗推動溶液的運動，即通過晶體對溶液的相對運動，各個原始晶體可以與更多溶質分子接觸，可大大提高結晶效率；當溶液的過飽和度較低時，小的晶體被溶解，大晶體則不斷成長并使晶體外形更加完好，結晶器即硝腿、鹽腿利用晶體的再結晶原理而使結晶“最后熟化”，使結晶顆粒數目下降，粒徑提高，達到一定的粒徑要求，提高了結晶的效率。利用淘洗控制提高產品純度，確保產品質量穩(wěn)定性與安全性，實現經濟效益量大化。

作者：王夢潔 呂新民 單位：江蘇瑞洪鹽化工股份有限公司鹵水分廠