鹽不僅是生活必須品，同時也是重要的化工原料，在國民經(jīng)濟中占有非常重要的位置。鹽的來源主要是海鹽、井礦鹽和湖鹽。從制取方法上來講，多效真空蒸發(fā)制鹽是生產(chǎn)精制鹽及高純工業(yè)鹽的重要方法。真空蒸發(fā)制鹽主要使用的是人工鹵水。平頂山30萬噸鹽廠就是通過“鉆井水溶法”開采巖鹽而獲得鹵水進行生產(chǎn)的。

一、工業(yè)鹵水處理意義

為了除去鹵水中有害雜質(zhì)，提高生產(chǎn)強度，延長生產(chǎn)時間，進行綜合利用，制鹽生產(chǎn)中，凈化鹵水是極其重要的一環(huán)。其主要優(yōu)點是提高產(chǎn)品質(zhì)量。由于所有鹵水幾乎均含有雜質(zhì)，某些雜質(zhì)會嚴(yán)重污染產(chǎn)品，甚至毒害人體。如四川、湖北一帶所產(chǎn)鋇黃鹵，含氯化鋇高達2～4克/升。當(dāng)蒸發(fā)過程中，析出食鹽時，氯化鋇隨母液一道附著于鹽粒上，干燥后，氯化鋇便析出混合于食鹽之中，成為鋇鹽。氯化鋇屬有毒物質(zhì)，人食用后出現(xiàn)中毒癥，甚至造成死亡。

二、工業(yè)鹵水處理方法概述

1、氣體吹出法

在天然鹵水，尤其黑鹵中，常含有硫化氫(H。s)，它是無色而有惡臭味的氣體，比重1.1906。硫化氫溶于水、乙醇和甘油，溶于水后生成氫硫酸。硫化氫在制鹽過程中將和鐵作用生成硫化鐵而污染產(chǎn)品，腐蝕設(shè)備，故硫化氫必須從鹵水中除去。

國外采用氣體吹出法。荷蘭亨蓋羅鹽場，使鹵水流經(jīng)20英尺寬(1英尺=O.3084米)，150英尺長，4英尺深的槽，槽中裝有擋板，鹵水沿槽迂回前進，空氣由鼓風(fēng)機自下而上鼓入槽內(nèi)擋板間鹵水中，形成分散小泡，將鹵水硫化氫帶出。此法可將大部分硫化氫除去，余下少量硫化氫則待鹵水流出充氣槽后加入氯氣，將硫化氫氧化為游離硫而在沉降槽中沉降。

塔爐脫氣法也可將硫化氫除去。鹵水由塔頂噴淋而下，與上升的煙道氣逆流接觸，鹵水溫度逐漸上升，硫化氫在鹵水中的溶解度隨溫度的升高而降低，逸出的硫化氫則隨煙一起排出，如此循環(huán)數(shù)次，即可將硫化氫除去。

脫去硫化氫的方法，除吹出法外，也可將綠礬(FeS04"7H：0)加到含硫化氫的黑鹵中，生成硫化亞鐵沉淀。

H2S+FeS04?7H20—+FeSI+H2S04+7H20從而除去鹵水中的硫化氫。

2、支條架法

設(shè)支條架以濃鹵，我國有悠久歷史。四川自貢、五通橋以及蓬萊均用支條架濃縮鹵水并除去硫化氫和二水硫酸鈣。因此，支條架法除具濃縮鹵水之作用外，亦是凈化鹵水的方法。支條架法尤在日光充足而常有風(fēng)的地方甚為經(jīng)濟。其布置方向一般為面向東西，以利日照。支條架系木、竹結(jié)構(gòu)，高7～9米，長lo～15米，架的兩面鋪以細(xì)竹枝(或細(xì)柳枝)，上面有直徑125～150毫米的鹽水管安裝在架頂，兩側(cè)有若干個5毫米小孔，淡鹽水由兩面沿竹枝分散下鹵流，直至水泥底盤，然后流回鹵水貯池。由此再將鹵水泵至架頂鹽水管循環(huán)，借以蒸發(fā)水分，除去部分硫化氫，將低價鐵氧化為高價鐵，以便加入石灰水后，易生成氫氧化鐵而沉淀。當(dāng)鹽水濃縮至14～15。B6時，CaS0。?2H。0從鹵水中結(jié)晶析出，結(jié)垢于枝梢。

3、石灰(或燒堿)～芒硝法

本法廣泛用于有鋇黃鹵的處理，加石灰(或燒堿)以除去鐵和鎂，加芒硝以除鋇。反應(yīng)后均生成極難溶于水的沉淀Mg(OH)。(溶度積為1.2×1011)，F(xiàn)e(oH)。(溶度積為1.1×10。36)，BaS04(溶度積為1.08×1010)，從而從鹵水中分離除去。

4、黃、黑(巖)鹵混合法

在有黑鹵或巖鹵有鋇黃鹵同時生產(chǎn)的地區(qū)，一般采用黃、黑(巖)鹵混合法。因為黑鹵和石膏型鹵水中存在著雜質(zhì)CaSO。而在芒硝型鹵水中存在大量Na。SO。，這兩種物質(zhì)均可以和黃鹵中BaCl：作用生成BaS0。沉淀，使兩種鹵均可得到精制而不消耗處理藥劑。在有這種條件的地方，采用此法極為經(jīng)濟。其基本反應(yīng)為：

BaCl2+CaS04--*BaS04l+CaCl2

BaCl2+NazS04--?'BaS044+2NaCl

5、石灰一純堿法

使用石膏型鹵水制鹽時，為除去鈣、鎂雜質(zhì)，現(xiàn)國外廣泛采用石灰一純堿法。此法的優(yōu)點是工藝成熟，設(shè)備簡單，除去率高。一般鎂除去率可達97～99%，鈣除去率達98～99%。對于鎂含量低的鹵水可不用石灰而采用純堿法。

在某種鹵水中含有Ca(HCO。)。，CaSO.，MgSO。，MgCI。等雜質(zhì)，它們和石灰及純堿反應(yīng)，生成難溶性的沉淀而從鹵水中分離。

MgS04+Ca(OH)2---Mg(OH)2l+CaSO。

MgCl一Ca(OH)2一Mg(OH)2I+CaCI。

Ca(HCO。)。+Ca(OH)：--?2CaC0。I+2H。0

CaS04+Na2C03-一CaC03{+Na2S04

CaCl2+Na2C03-+CaC03l+2NaCl

若同時加入兩種藥劑，則反應(yīng)按下列各式進行：

CaO+H20—Ca(OH)2

Ca(0H)2+Na2C03--CaC03I+2NaOH

Ca(HC03)2+2Na0H—-CaC03l+Na2C03+H20

MgSO。+2Na0H--Na2S0。十Mg(OH)。I

CaS04+Na2C03一CaC03I+Na2S04

按照以上反應(yīng)計算所得的結(jié)果均一樣，與石灰，純堿的JJn*次序無關(guān)。

6、石灰一芒硝一碳化法

對于含MgCI。，MgSO。，CaSO。，CaCl：的鹵水，采用此法甚為合理，可用最少的純堿而保證凈化良好。國外亦有采用此法于工業(yè)生產(chǎn)的。

此法的基礎(chǔ)在于石灰和芒硝反應(yīng)而生成NaoH，NaOH與煙道氣反應(yīng)而生成Na：C0。，Na。C0。再與Ca2+作用生成難溶物質(zhì)CaCO。。反應(yīng)分兩步進行。

第一步

MgCl。+Ca(OH)。--Mg(OH)。;+CaCl：

CaCl2+Na2SO。--'CaS04+2NaCl

MgS0。+Ca(OH)：--*Mg(OH)。I+CaSO。

Ca(OH)2+Na2SOd--*CaS0{+2Na0H

第二步

2NaOH+C02—..Na2C03+H20

CaS04+Na2C03一CaC03l+Na2S04

反應(yīng)中所得沉淀是Mg(oH)。、CaC0。和CaS0。，而溶液中所得生成物是NaCl和Na：S0。，因此，制鹽母液可回頭使用，利用其中芒硝。

CaS0。在NaCl和Na。S0。溶液中的溶解度大大降低，第一步反應(yīng)生成的CaSO?；境恋砦龀?。

7、燒堿一純堿一氯化鋇法

此法適用于含Ca”，M92+和S0。’的鹵水，所精制的鹵水雜質(zhì)甚少，可供要求很高的食用鹽及工業(yè)用鹽，其反應(yīng)如下：

MgCl2+2NaOH—+Mg(0H)2l+2NaCl

FeCl。+3NaOH—?Fe(OH)。l+3NaCl

CaSO.+Na：C03一CaC03l+Na2SO。

CaCl2十Na2C03一CaC03l+2NaCl

Na：SO{+BaCl2--*BaSOI4+2NaCl

反應(yīng)結(jié)果，鹵水中雜質(zhì)基本除去，并增加鹵水中NaCl含量。此種鹵水用于蒸發(fā)極為理想，對防止結(jié)垢，減少料液沸點上升，降低料液粘度，保證產(chǎn)品質(zhì)量均有重要作用。不過，此種精制法所用藥劑費用昂貴，若全面實現(xiàn)產(chǎn)品綜合利用，此法亦可采用。世界各地制鹽廠和化工廠亦有部分采用此法。

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