制盐工业中卤水处理方法选择的研究

郑州大学硕士学位论文现代制盐工业中卤水处理方法选择的研究姓名：任海波申请学位级别：硕士专业：无机化学指导教师：任翠萍20030601摘要盐不仅是生活必须品，同时也是重要的化工原料，在国民经济中占有非常重要的位置。

盐的来源主要是海盐、井矿盐和湖盐。

从制取方法上来讲，多效真空蒸发制盐是生产精制盐及高纯工业盐的重要方法。

真空蒸发制盐主要使用的是人工卤水。

平顶山３０万吨盐厂就是通过“钻井水溶法”开采岩盐而获得卤水进行生产的。

平顶山盐矿卤水由于是石膏型的，如不采取措旅直接使用原卤在蒸发器内蒸发制盐，不仅会有垢的生成而降低设备的生产能力，同时也会影响产品的质量。

为了解决这一问题，平顶山３０万吨盐厂在生产上采用了石膏晶种法防垢，即通过控制回液比量保持各效石膏量２０～５０９／Ｌ作为晶种进行生产。

利用此法制得的精制盐，能够达到优级精制盐的理化指标，但若作为高纯工业盐使用就不合格了。

为了彻底解决影响产品质量的问题，以便生产高纯工业盐，平顶山中盐皓龙有限责任公司兼并了叶县天河盐厂，专门进行高纯工业盐的生产。

此生产的前提是对卤水进行净化。

由于原卤水含有Ｃａ”、Ｍｇ”、ｓ０。

”等杂质，因而采用了ＢａＣｌ：一Ｎａ。

ｃＯ。

—－Ｎａ０Ｈ法净化卤水。

要使杂质离子彻底除掉，关键的问题是把各净化控制点确定下来，并选择好合适的净化工艺。

经过大量实验，通过实测杂质离子的量，确定净化剂的投放量：（１）ＢａＣｌ：的投放量以氯化钡与硫酸根按摩尔比１：１投放；（２）控制碳酸钠的过量指标为０．５９／Ｌ；（３）氢氧化钠的过量指标控制在０．２９／Ｌ。

在利用传统工艺进行卤水处理上，由于存在设备数量多、占地面积大、能耗高、净化速度慢以及沉淀过滤不完全等问题，经考察，把戈尔膜分离技术应用于卤水净化，基本上避免了传统工艺的弊端。

首先，大幅缩短了卤水净化时间，使净化时间比传统工艺缩短了十几倍；其次，使卤水净化质量有了根本的提高。

不仅使杂质离子基本得以清除，而且处理后卤水中的固相杂质也极其微量（ｓｓ≤ｌｍｇ／Ｌ），避免了蒸发设备垢的生成，提高了盐的产量和质量；最后，也节省了大量资金。

新工艺净化卤水的投资比传统工艺节省４００多万元，并且在投产后，产值和利润都有明显的提高。

根据盐的用途不同而选择合适的卤水处理方法，对于保证产品质量，降低生产成本都具有很重要的理论和现实意义。

ＡｂｓｔｒａｃｔＳａｌｔ，ａｎｅｃｅｓｓｉｔｙｏｆｌｉｆｅａｎｄａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃｈｅｍｉｃａｌ，ｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｎａｔｉｏｎａｌｅｃｏｎｏｍｙ．Ｓａｌｔｍａｉｎｌｙｃｏｍｅｓｆｒｏｍｓｅａｓ，ｗｅｌｌｓａｎｄｌａｋｅｓ．Ｉｎｒｅｓｐｅｃｔｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｒｅｆｉｎｅｄａｎｄｈｉｇｈｕｎｍｉｘｅｄｓａｌｔｉｓｕｓｕａｌｌｙｍａｄｅｂｙｍｕｌｔｉｐｌｅｅｆｆｅｃｔｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｉｎｖａｃｕｕｍ，ｗｈｅｎｍａｎ—ｍａｄｅｂｉｔｔｅｒｎｉｓｎｅｅｄｅｄ．ＡｎｄｉｎＰｉｎｇｄｉｎｇｓｈａｎ３００，０００－ｔｏｎｓａｌｔｆａｃｔｏｒｙ，ｉｔｉｓｇｏｔｔｅｎｂｙｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｒｏｃｋｓａｌｔｔｈｒｏｕｇｈｗｅｌｌｉｎｇ－ｄｒｉｌｌｉｎｇａｑｕｅｏｕｓｆｕｓｉｏｎ．Ｉｆｍｅａｓｕｒｅｓｗｅｒｅｎｏｔｔａｋｅｎｔｏｍａｋｅｓａｌｔｕｓｉｎｇｏｒｉｇｉｎａｌｂｉｔｔｅｒｎｉｎｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｐａｎ，ｄｉｒｔｗｏｕｌｄＯｃｃｕｒａｎｄｔｈｕｓｂｏｔｈｔｈｅｑｕａｌｉｔｙａｎｄｑｕａｎｔｉｔｙｗｏｕｌｄｂｅｌｏｗｅｒｅｄｆｏｒｔｈｅｂｉｔｔｅｒｎｕｓｅｄｈｅｒｅｉｓｇｙｐｓｕｍ－ｔｙｐｅｄ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ｔｈｅｆａｃｔｏｒｙｈａｓｂｅｅｎｕｓｉｎｇｇｙｐｓｕｍｓｅｅｄｃｒｙｓｔａｌ，ｔｈａｔｉｓ，ｋｅｅｐｉｎｇｇｙｐｓｕｍｗｉｔｈｉｎ２０—５０９／ｌｂｙｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｒｅｆｌｕｘｌｉｑｕｉｄｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｌｙ．Ａｎｄｉｎｔｈｉｓｗａｙ，ｗｅｃａｎｇｅｔｒｅｆｉｎｅｄｓａｌｔｍｅｅｔｉｎｇｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｔａｒｇｅｔ．Ｂｕｔｕｎｆｏｒｔｕｎａｔｅｌｙ，ｉｔｉｓｂｅｌｏｗｓｔａｎｄａｒｄａｓｈｉｇｈ—ｐｕｒｉｆｉｅｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｓａｌｔ．Ｔｈｕｓ，ＰｉｎｇｄｉｎｇｓｈａｎＨａｏｌｏｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，ｈａｓａｎｎｅｘｅｄＴｉｎｇＨｅＳａｌｔＦａｃｔｏｒｙ，ＹｅＣｏｕｎｔｙ，ｓｐｅｃｉａｌｉｚｉｎｇｉｎｍａｋｉｎｇｈｉｇｈ－ｐｕｒｉｆｉｅｄｓａｌｔｏｎｔｈｅｐｒｏｍｉｓｅｏｆｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｔｔｅｒｎ．ＳｉｎｃｅｏｒｉｇｉｎａｌｂｉｔｔｅｍｃｏｎｔａｉｎｓＣａ２＋，Ｍｇ”，Ｓ０４２’ｅｔｃ，ｗｅｓｈｏｕｌｄｐｕｆｆｆｙｉｔｂｙｗａｙｏｆＢａＣｌ２－ＮａｚＣ０３—一ＮａＯＨ，Ｔｈｅｋｅｙｔｏｒｅｍｏｖｉｎｇｉｍｐｕｒｅｉｏｎｆｒｏｍｂｉｔｔｅｒｎｉｓｔｏｄｅｆｉｎｅｅａｃｈｐｕｒｉｌｙｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔａｎｄｔｏｃｈｏｏｓｅａｍｏｓｔｓｕｉｔａｂｌｅｐｕｒｉｆｙｉｎｇｗａｙ．Ａｆｔｅｒｄｏｉｎｇａｌｏｔｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．ｗｅｆｉｎｄｉｔｂｅｔｔｅｒｔｏｄｅｆｉｎｅｈｏｗｍｕｃｈｄｅｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｎｇａｇｅｎｔｗｅｓｈｏｕｌｄｐｕｔｔｏｔｈｅｒｅａｌｉｍｐｕｒｅｉｏｎｉｎｂｉｔｔｅｍ．Ｆｉｒｓｔ，ｐｕｔｔｉｎｇｂａｒｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅａｎｄｓｕｌｆａｔｅｒａｄｉｃａｌｉｎｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｍｏｌｅｌ：１．Ｓｅｃｏｎｄ，ｄｅｌｉｍｉｔｉｎｇｔｈｅｅｘｃｅｓｓｉｖｅｑｕａｔｕｒｎｏｆｓｏｄｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅｉｎ０．５ｅｄｌａｎｄｓｏｄｉｕｍｈｙｄｒｏｘｉｄｅｉｎ０．２９ｎＦｏｒｔｈｅｒｅａｒｅｓｏｍｅｐｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈａｓｔｏｏｍｕｃｈｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｃｏｖｅｒｉｎｇｔｏｏｍａｎｙａｒｅａｓ，ｈｉｇｈｐｏｗｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｌｏｗｓｐｅｅｄｏｆｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅｓｅｄｉｍｅｎｔｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｅｔｃ，ｗｈｅｎｗｅｄｉｓｐｏｓｅｏｆｂｉｔｔｅｒｎｂｙｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｗｅｈａｖｅｕｓｅｄＧＯＲＥｆｉｌｍｔｏｐｕｒｉｆｙｂｉｔｔｅｒｎａｎｄｈａｖｅａｃｈｉｅｖｅｄａｂｅａｅｒｒｅｓｕｌｔ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｐｕｒｉｆｙｉｎｇｔｉｍｅｉｓｍｏｒｅｔｈａｎｔｅｎｔｉｍｅｓｓｈｏｒｔｅｒｔｈａｎｂｅｆｏｒｅ．ＳｅｃｏｎｄｌＮｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｂｉｔｔｅｒｎｈａｓｂｅｅｎｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄ．ＦｏｒｔｈｅｉｍｐｕｒｅｉｏｎｉｎｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｂｉｔｔｅｒｎｃａｎｂｅｓｃａｖｅｎｇｅｄａｎｄｔｈｅｓｏｌｉｄｐｈａｓｅｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓａｒｅｍａｄｅＳＯｆｅｗ（ＳＳ≤ｌｍｇ）ａｓｔｏｓｔｏｐｄｉｒｔｂｅｉｎｇｐｒｏｄｕｃｅｄｉｎｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｗｈｉｌｅｂｏｔｈｔｈｅｑｕａｎｔｉｔｙａｎｄｑｕａｌｉｔｙｏｆｓａｌｔＣａｌｌｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｌｏｔｏｆｍｏｎｅｙｈａｓｂｅｅｎｓａｖｅｄＴｈｅｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｔｏｐｕｒｉｆｙｂｉｔｔｅｍｉｎｔｈｅｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｂｏｕｔ４ｍｉｌｌｉｏｎｙｕａｎｌｅｓｓｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｏｎｅ．Ｗｈａｔ’Ｓｍｏｒｅ，ｔｈｅｐｒｏｆｉｔａｎｄｔｈａｎｂｅｆｏｒｅｏｕｔｐｕｔｉｓｍｕｃｈｈｉｇｈｅｒＩｔｉｓｇｒｅａｔｌｙｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｂｏｔｈｉｎｔｈｅｏｒｙａｎｄｉｎｒｅａｌｉｔｙｔｈａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓａｒｅｔａｋｅｎｔｏｐｒｏｃｅｓｓｂｉｔｔｅｍｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｕｓｅｓｏｆｓａｌｔ．Ｆｏｒｎｏｔｏｎｌｙｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙａｒｅｇｕａｒａｎｔｅｅｄｂｕｔａｌｓｏｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔｓａｒｅｒｅｄｕｃｅｄ．４１前言１．１盐在国民经济中的重要意义食盐是人类生活必须的营养素，它是生命不可缺少的一部分。

人需要它，其它生命也需要它。

可以说，没有盐就没有生命，没有人类。

早在旧石器时代（距今约五千年），我们的祖先己懂得了用盐佐食。

古代，食盐作为极其珍贵的礼品用于奉贡。

作为物质交换的媒介，起着货币的作用，甚至用于支付工资。

如我国西藏和内蒙古，就将盐块充当流通的货币。

罗马帝国军队的薪水也用盐来支付，叫“盐钱”（ｓａｌａｒｉｕｍ），英语的“盐”（ｓａｌｔ）字即由此演变而来。

在历史上，有些国家还因为盐的生产和销售而爆发了激烈的战争。

盐在古希腊被誉为神圣的东西，对于表现不好的人被斥为“没有吃盐资格的人”而受鄙弃。

盐对于城镇的形成和人口的集居起着特殊的作用。

据说最早村落建于盐资源丰富的死海北岸约旦河口。

在古代，盐如此珍贵而重要，以致古罗马帝国派出精锐部队守卫在运盐道路上，以确保运盐的安全。

在我国一些朝代，盐、铁和农业一起，成为国民经济三大支柱，起着稳定经济、巩固政权的作用。

近代，盐用途越来越广，用量越来越大。

除食用外，还是化学工业的重要原料。

据统计，１９８７年我国销盐１９５０万吨，化二［用盐９２０万吨，占４７．１８％。

而２０００年全国销盐已达３０００万吨，化工用盐２２００万吨，占７３．３３％，食用盐６７３万吨，占２２．４３％。

在工业发达国家，化工用盐可占９０％以上。

据估计，盐和盐的衍生物，全世界有一万五千种之多。

纯碱、烧碱、合成盐酸、金属钠、氯气、合成橡胶、塑料、合成纤维、农药、医药等，盐都是必不可少的基本原料。

而这些化工产品又相应地影响着其它工业的发展。

盐还广泛用于溶化道路、冰雪以及皮革、食品、水处理、冷冻、防冻，甚至火箭用的固体燃料也离不开制盐工业。

此外，盐在农业、畜牧业、渔业等领域里用途亦甚广。

制盐工业的副产品，如硼、钾、溴、碘、铿、锶、钡、镁、钙、铷、铯等盐类及其单质，都是极其重要的化工产品。

冶金染料、油漆、玻璃、造纸、化肥、照相、军工等都程度不同地依赖于这些化工产品。

因此，从某种意义上讲，没有发达的制盐工业，就不可能有发达的化学工业，也就不可能有国民经济的全面发展。

１．２制盐工业史１．２．１中国制盐史中国是世界产盐历史最悠久的国家之一。

相传炎黄之世，已煮海为盐；尧舜时期河东解池（今山西省运城盐池）已成为重要产盐基地：战国末期，公元前２５６年～前２５１年，秦国以李冰为蜀守，在今四川双流、成都一带凿井汲卤煎盐，并对荣县、乐山等地涌出地表的盐碱地泉围筑井口，加凿井身；距今都已数千年。

海盐生产由上古迄于唐朝宋，大都是晒卤晒盐。

湖盐是天然结晶，人工采捞；运城盐池在隋唐之际实行垦畦浇晒，为晒盐之始。