第62章 62,盐种
其实矿盐也是有分类的。
大多数盐矿都深埋在地下280米到500米的地方,因此要先钻井,到达盐矿的位置后,利用管子注水下去,将盐矿溶解变成卤水,再将卤水抽进制盐装置,进行一系列蒸发、干燥等工序”。
简单地说,井矿盐的制作过程就是溶解、再结晶的过程,整个过程比较简单,人为干涉环节很少,因此生产出来的盐环保、健康,不会有任何问题。
而开凿井筒和地下巷道,通达矿层,使井下与地面构成完整的运输、通风等系统,从地下直接采出岩盐。矿井开拓方式有竖井、斜井和平硐3种。
旱采所得的岩盐,如品位高,可直接粉碎、筛分得到成品;如品位较低,则将矿石溶解成卤水,净化后再蒸发结晶成盐。
竖井开拓利用直接与地面相通的竖井和相应的水平巷道采掘岩盐。对各种地质条件的岩盐矿床适应性较强。对倾斜角度较大、埋藏较深、围岩不够稳固、产量较大的矿床尤为适用。
斜井开拓利用与地面直接相通的倾斜巷道和相通的水平巷道采掘岩盐,适于倾斜角度不大、埋藏较浅、围岩稳定的矿床。
平硐开采利用与地面直接相通的水平巷道和上、下山道等进行采矿作业。适用于地形切割很深而陡峻,矿体一部分埋藏在水平侵蚀基准面以下的岩盐矿床。
盐湖生产历史悠久。生产方法因资源情况而异:凡已形成石盐矿床并赋存丰富晶间卤水的盐湖,如中国和苏联的多数盐湖,主要是直接开采石盐;未形成石盐矿床或石盐沉积很少的盐湖,如犹他州的大盐湖、桑巴尔盐湖、运城盐池等,需在湖边修筑盐田,引入湖中卤水,日晒成盐;无晶间卤水的干涸盐湖,如马克利奥特湖,需注水溶制饱和卤水晒盐或直接开采原盐。其原理及操作与海盐基本相同,但盐湖卤水浓度较高,所需蒸发池面积相应地比海盐减少。
而制盐的方法也是多种多样的。天然卤水或岩盐卤经预处理,再用圆(平)锅煎熬或真空蒸发、热压蒸发制成盐。
卤水净化是用化学方法除去卤水中所含ca、mg、h2s及其他杂质,再用以制盐。
ca、mg在制盐过程中,常在预热器、蒸发器的传热管壁生成锅垢,影响传热系数,除去的方法首先是加入naoh、na2co3,使ca、o3沉淀。此法流程简单,但耗碱量大,处理费用较高;其次先加入石灰乳,使a生成caco3析出;最后先加入石灰乳与na2so4,使mg成为mg(oh)2析出,再通入co2(石灰窑窑气或锅炉烟道气),进一步除去ca。石灰乳加入量需考虑将mg除去后,卤水中还要含有适量的oh,以便在第二步反应中使ca生成caco3析出。处理过程中,为加速沉淀物的凝聚与下沉,常返回一部分沉淀物作为晶种,同时加入助沉剂,如聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠等。
某些天然卤水中含有h2s,对制盐设备有严重腐蚀作用,或含有bacl2,对人体有害,都应在预处理中除去。除去h2s的方法为:首先空气吹出法,使大部分h2s被带出。再通入氯气,与残存的h2s反应,生成单质硫沉淀;同时氯气与水作用生成次氯酸(hclo),在日光直接照射下,次氯酸分解成hcl,并放出[o],又可将h2s氧化成单质硫析出。为了除去卤水中过剩的cl2、hcl和fe,加入ca(oh)2,使生成fe(oh)3,并加速卤水的澄清;再加入na2s2o3,还原卤水中残存的游离氯。此法脱硫率可达98以上,已在工业上试用;其次用空气吹出法使卤水中h2s含量降到15mg1以下,再加入fecl3,除去残存的h2s。此法工艺简单,费用低,h2s除去率在99以上,已用于生产。废气中的h2s用橡椀烤胶脱硫法除去。对含ba的卤水,比较简单的处理方法是与含so娸的卤水混合,使生成baso4沉淀,将ba除去。
不过这个方法,李师闰现在没有办法使用,毕竟他现在所待的时间限时隋朝,而不是后世化学公用品已经发展齐备的阶段。
圆(平)锅煎盐则是指,直接加热煎熬圆锅或平锅中的卤水成盐,在常压下进行。因燃料消耗高,且易出现事故,此法已基本淘汰。但为了满足用户需要,还保留着某些特殊的平锅制盐法,如后世造粒池法生产漏斗状盐和阿尔贝格法生产块状和鳞片状盐。
真空蒸发制盐是根据卤水沸点随压力减低而下降的规律,在压力递减的多效蒸发罐组中,用生蒸汽(新鲜蒸汽)加热一效罐的卤水,使之沸腾蒸发,产生二次蒸汽用作次效罐的热源,并按所设效数依次传递,多次利用二次蒸汽,使各效罐的卤水蒸发析盐。
真空蒸发制盐的主要设备是蒸发罐,由加热室和蒸发室组成。加热室的壳体中,有上下花板和固定在花板间的加热管束。加热蒸汽经管道进入壳体,卤水由下而上在加热管中循环,通过加热管壁的热交换,使卤水温度升高,并进入蒸发室,沸腾蒸发;二次蒸汽由上部排出,冷凝水由加热室底部管道排出,蒸发室底部有集盐装置。制盐工业常用的真空蒸发设备有两种:
首先使用标准式蒸发罐,加热室置于蒸发罐内,其中有直径较大的中央循环管,横断面积为加热管束总横断面积的50~100,内装推进器,强制卤水循环,流速可达08~12ms,借以提高传热系数。结构简单,动力消耗较少,但卤水循环慢,传热系数低,检修困难,不易实现大型化;
其次外加热室强制循环蒸发罐,加热室与蒸发室分开,其间用上、下循环管连接,卤水的循环由安装在下循环管和加热室之间的轴流泵强制进行。卤水循环速度较快,达2ms左右,加热管拆换、检修方便,便于实现大规模生产,但动力消耗较大。多效蒸发的加料方式一般是各效分别加料,盐浆顺流到末效排出。末效二次蒸汽进入冷凝器冷凝,并将不凝气排除,以维持蒸发系统的真空度。