万杨知为 武汉市武钢三中
我国海水制盐业废渣处理利用现状
万杨知为 武汉市武钢三中
利用海水制盐运用了丰富的海洋资源,在制盐过程中,除了产出氯化钠,其他的工业用盐产品也具有较高的实际运用价值。这些固体废渣能够生产建筑材料,还可以经过加工运用到其他行业,不仅减少了环境污染,还提升了经济效益。本文首先简单介绍了海水制盐的原理和过程,进而结合固体废渣的成分和特性,以及当前社会生产的运用情况,总结了废渣在建筑行业、化工行业等领域的运用。
海水制盐 废渣处理 利用现状
我国的制盐过程中,每年能产生100万吨以上的废渣,如何利用这些废渣,从而规避环境污染,增强制盐企业经济效益,是该行业的重要发展问题。我国在盐废渣的利用方面,已经取得了一定研究成果,并在实际运用中取得了较好经济效果。基于此,本文结合高中学习内容,联系生活实际,简单总结了制盐废渣的运用现状,希望能够促进行业的稳定健康发展。
将海水进行蒸发浓缩,在其浓度达到14°Be’时,盐开始析出;在其浓度达到20.60°Be’时,盐分析出量最大,质量比达到了64.16%。在盐石膏中,主要成分是CaSO4·2H2O,一般将其称作为生石膏,又根据其分子式成为二水石膏。该物质能够溶于酸溶液、甘油等液体中,在水中有少量能够溶解,在乙醇中,不溶解。该物质在加热到128℃后,就会开始脱水,失去1.5分子量的水,变成了CaSO4·0.5H2O,一般也叫做熟石膏,又根据其分子式成为半水石膏;在加热到163℃后,就会脱水完全,失去2分子量的水,变成CaSO4。因为海水的成分较为复杂,盐石膏的成分也比较复杂,除CaSO4·2H2O外,还有很多杂质,例如Mg2+等无机盐、泥沙等。如下表1所示,为某地区海水制盐地,测定其成分含量。可以看出,泥沙、三氧化硫、氧化钙、结晶水含量高,经过计算分析,可得出,CaSO4·2H2O的在溶液中的含量高达60%以上。
表1 盐石膏成分
首先,该材料可以运用在水泥的制作中。在水泥制作过程中,添加石膏,能够有效提升其凝结度和受力强度,通过不同的配比,还能实现膨胀、增加密度、增加防渗透能力等多种功能。我国研究人员发现,在加入盐石膏时,水泥的凝结时间更短,且受力能力极强。经过试验,确定加入盐石膏的量是3.1%到3.9%之间。另外,可以使用盐石膏代替传统水泥制造原料中的天然石膏,生产产品的材料性能都符合使用要求。但是在使用过程中,发现有较多的三氧化硫排放,造成了大气污染,这是当前需要解决的问题,另外废渣中的盐碱会影响水泥性能,这也需要经过研究规避。
通过将废渣运用到建筑板材中,也能够提升材料的性能,并实现废物利用,减少环境污染。首先,将废渣破碎,经过筛选分离后在用清水洗涤,晾晒干燥后运用高温煅烧进行精炼,完成后在进行粉磨、陈化,最终即可得到建筑材料运用的石膏,再与辅助筋骨材料、增强剂加工,即制成建筑用石膏板,该材料的物理性能完全符合建筑使用标准。另外,实验研究中,将该材料与粉煤灰、制刚废渣等材料结合,也能制作墙板;将其与粘土结合,能够制作隔热板。同样,作为建筑材料也需要注意废渣中盐碱含量,对材料寿命的影响,如何高效、简单地提纯,或避免化学反应,是建筑材料运用制盐废渣的重要研究内容。
除了上述的简单运用外,还可以对盐石膏加工。例如通过高温反应,生石膏能够与熟石灰加水,形成石膏晶须,在塑料、金属、陶瓷等制造中都有一定的运用价值。还可以通过化学反应,以盐石膏为原料,制作肥料。例如利用KCl,制作出K2SO4;利用KCl和NH4HCO3制作CaCO3、NH4Cl等。另外,我国南方大量酸性土地的处理,可以运用碱性石膏进行中和反应,因此此类肥料的运用具有较广阔的市场空间。
通过本文的研究,我们简单分析了海洋制盐的工艺流程及盐石膏的成分和物理、化学特点,然后结合这些特点和市场运用现状总结了运用领域。需要注意,我国对此类废渣的利用普遍是初级的粗加工,在建筑材料等初级制造行业中运用较多,没有针对其化学性能,开发出性能好、技术含量高的运用方法。我们以高中知识结构角度总结了盐石膏的运用现状,希望能够促进该制盐及相关附加产业的发展。本文的研究仍处于高中教材发散的初级内容范围内,专业角度的精研内容有待今后探索学习
[1]王胜春,朱靖,王红.我国海水制盐业废渣处理利用现状[J].河北联合大学学报(自然科学版),2006,28(1):124-127.
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