天然鹽堿礦生產(chǎn)倍半堿和食鹽的工藝路線

徐明亮

【摘要】 近年來，我國的食品行業(yè)發(fā)展迅速，相應(yīng)的技術(shù)也得到了較大的發(fā)展。相對而言，在眾多的食品調(diào)味品當中，堿和鹽是最重要的兩種物質(zhì)。由于關(guān)系到居民的日常生活，因此必須謹慎對待。我國的天然鹽堿礦并不少，但是在生產(chǎn)倍半堿以及食鹽的過程中，總是會遇到一些工藝上的問題，導(dǎo)致最終的產(chǎn)品不符合人意，影響到了居民的日常生活。隨著時間的推移，天然鹽堿礦生產(chǎn)倍半堿以及食鹽的工藝路線發(fā)生改變，更加貼合實際，產(chǎn)品合格率較高，獲得了社會上的認可。在今后的工作當中，必須珍惜天然鹽堿礦的作用，要將倍半堿和食鹽的生產(chǎn)工藝進一步優(yōu)化，從而得到更好的產(chǎn)品，服務(wù)大眾。

【關(guān)鍵詞】 天然；鹽堿礦；倍半堿；食鹽

在我國的北部地區(qū)，天然鹽堿礦是重要的生產(chǎn)資源，河南省就有兩處。但是，大部分的天然鹽堿礦，其主要成分為NaCO3、NaHCO3、NaCl，目前所開發(fā)的天然鹽堿礦，多數(shù)為優(yōu)質(zhì)礦，含有的NaCl比較少。我國人口眾多，面對的生產(chǎn)的快速發(fā)展，以及礦體的大面積開發(fā)工作，鹽堿分離問題勢必成為今后發(fā)展和生產(chǎn)的決定性因素。天然鹽堿礦生產(chǎn)倍半堿和食鹽的工藝路線，應(yīng)該有所差異，將產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量同步提升，滿足社會上的需求。本文主要討論天然鹽堿礦生產(chǎn)倍半堿和食鹽的工藝路線。

1.生產(chǎn)倍半堿和食鹽的原料及原理

1.1 原料

生產(chǎn)倍半堿和食鹽的原料，倘若是在天然鹽堿礦的基礎(chǔ)上，則需要鹽堿礦物質(zhì)、高溫高壓設(shè)備、地下水源、稀釋劑等等。所有的原料，除了鹽堿礦物質(zhì)，均需要進行一定的加工。

1.2 原理

由于鹽堿礦物質(zhì)內(nèi)部含有鹽和堿兩種物質(zhì)，還有一些其他的雜質(zhì)，要想將鹽和堿有效的分離，則需要采用一種全新的工藝技術(shù)。本文參考其他的工藝和之前的一些研究成果，制定了Na2CO3-NaHC03-NaCl-H2O體系的多溫相圖，如圖1所示。

圖1：Na2CO3-NaHC03-NaCl-H2O體系的多溫相圖

通過多溫相圖，可以更好的分析天然鹽堿礦是如何生產(chǎn)倍半堿和食鹽的。首先，在溫度的選擇方面，根據(jù)多想數(shù)據(jù)分析和資料總結(jié)，認為高溫應(yīng)保持在60℃左右，如果天然鹽堿礦物質(zhì)的雜質(zhì)較多，則要考慮高于60℃，依具體情況而定。低溫方面，保持在35℃比較適合，同樣的，根據(jù)鹽堿礦物質(zhì)的雜質(zhì)多少和具體情況，決定具體的低溫溫度。其次，在工業(yè)生產(chǎn)當中，一般會應(yīng)用地下水源進行冷卻，這樣不僅節(jié)省資金，同時可以很好的達到標準溫度，省去了較多的麻煩。第三，從圖1來看，圖中的實線主要表示60℃高溫，其虛線主要表示35℃低溫。結(jié)晶區(qū)內(nèi)會析出相應(yīng)的物質(zhì)，可以達到一個比較理想的鹽堿分離效果，并且在除雜質(zhì)的過程中，基本上不會造成難以處理的后果。

2.生產(chǎn)工藝

在生產(chǎn)工藝方面，仍然需借助多溫相圖來解釋。第一，選取初始加工液的干鹽組成為Na2CO3（基本上占總含量的55.9%）， NaCl（基本上占總含量的 44.1%），從圖1來看，主要是位于圖中的E點。由此可見，當溫度達到35℃時，向E加入Na2CO3，體系點將向A移動，當移至倍半堿結(jié)晶區(qū)且水量合適時（如G點），將會有倍半堿析出，液相點將落在倍半堿和NaCl的共飽線PP1上（如圖中H點），此時過濾即可得到產(chǎn)品倍半堿和母液H。上述的過程為第一步，主要是為了析出倍半堿，同時可以在一定程度上除去不必要的雜質(zhì)。由相圖可以看出，母液H的干鹽組成主要是集中在60℃的NaCl結(jié)晶區(qū)內(nèi)。經(jīng)過上述的工作后，在水量合適時，當溫度處于60℃下，由母液H可分離出部分食鹽結(jié)晶并得到母液K，這一過程主要是為了析出食鹽。由于母液K中還含有相當多的Na2CO3，建議該方法循環(huán)利用，力求效益最大化。因此，正常的工藝過程應(yīng)將母液K與原料液混合作為新的原始液（F）進行循環(huán)加工。

3.線路表述方法

3.1 半堿線路圖及表示方法

天然鹽堿礦在開采的過程中，不可避免的會應(yīng)用到一些設(shè)備和試劑，這就導(dǎo)致在得到的礦物質(zhì)會含有一定數(shù)量的雜質(zhì)，雖然不多，但依然會影響到最終的鹽堿分離結(jié)果。圖2主要表示倍半堿的線路圖及表示方法。倍半堿的生產(chǎn)，主要是第一步過程，用公式來表示為：溶液G=倍半堿結(jié)晶+溶液H，具體計算如圖2所示。本文認為，考慮到母液的循環(huán)作用，因此在每一次的循環(huán)過程當中，都要將原料E帶入NaCO3當中，這樣才能保證倍半堿更好的析出，而且不含過多的雜質(zhì)。從日常生產(chǎn)的角度來分析，倍半堿的析出過程中，有時會因為雜質(zhì)的特殊性，導(dǎo)致無法一次性析出，這就需要進行反復(fù)的斟酌和思量，一方面要保證倍半堿的純度，另一方面又要減少生產(chǎn)的耗費，包括原料、時間、成本等等。

圖2

3.2 食鹽線路圖及表示方法

食鹽主要是在倍半堿析出之后，才被提取出的物質(zhì)，可規(guī)劃為第二步的工作。當倍半堿被析出以后，同樣是將原料E進行帶入，差異在于，原料E此時要被帶入NaCl當中，用公式來表示為：溶液H-水=NaCl結(jié)晶+溶液K。具體數(shù)據(jù)如圖2所示。值得注意的是，食鹽與倍半堿有所不同，結(jié)合圖1來看。多溫相圖體系當中，當干鹽點位于倍半堿的結(jié)晶區(qū)域內(nèi)部時，必須考慮到水量多少的問題，倘若水量比較適合的話，就可以直接析出倍半堿的結(jié)晶。但是，在本文當中，倍半堿屬于非相稱性溶解的復(fù)鹽，所以并沒有追求工藝的最佳條件，總體上的影響不是很大。

圖3

總結(jié)：本文就天然鹽堿礦生產(chǎn)倍半堿和食鹽的工藝路線展開討論，隨著時間的推移，很多地區(qū)對鹽和堿的需求都在增加，尤其是我國的西部地區(qū)。未來的天然鹽堿礦還會得到更大的開發(fā)，此時就需要將鹽堿礦的倍半堿、食鹽生產(chǎn)工作進一步提升，并且將得到的成果盡快應(yīng)用到現(xiàn)實工作中，不可在理論上研究過多，影響實際生產(chǎn)。

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