张庆龙,吴长存,张小军
(唐山三友盐化有限公司,河北唐山 063605)
2016年以来,唐山三友盐化有限公司(以下简称“公司”)不断挖掘盐化生产的内涵,全面统筹“盐、养、溴”三位一体协调发展,全面实行直吸式收盐。日晒工业盐执行GB/T5462-2015标准(表1)。
表1GB/T5462-2015日晒工业盐理化指标
Tab.1 Physicochemical index GB/T 5462-2015 of solar salt %
指标日晒工业盐优级一级二级氯化钠≥96.294.892.00水分≤2.83.86.00水不溶物≤0.200.300.40钙镁离子≤0.300.400.60氯酸根离子≤0.500.701.00
内在原盐生产工艺的调整和外在原盐质量的更高要求,对分散式盐田的原盐质量控制提出了新的课题。原盐生产中应准确掌握各种杂质的属性特点,把原盐质量提升落实到生产过程当中加以管控,从用卤管理、整灌池、活茬、收盐操作、成坨等各个方面落实操作标准。
原盐中杂质为水分、不溶物、可溶性杂质三类,可溶性杂质包括硫酸钙、硫酸镁、氯化镁、氯化钾等。其中硫酸钙最多,占可溶性杂质的50%,其次是氯化镁、硫酸镁。氯化钾则是微量的。各种杂质以不同形式混入盐中,主要存在于晶体内部、晶体间隙和晶体表面。
晶体内部杂质主要存在于液泡内,包括水分和可溶性杂质。在晶体内部只包含极少量的不溶物。这些杂质是晶体在生长过程中被包含的、与生长条件密切相关。晶体内部杂质只能采取重结晶的方法才能除去。
晶体不坚实,就意味着有空隙,空隙里面就是卤水,甚至有土颗粒。其液泡的组成和形成液泡时的卤水组成相同。晶体中液泡的多少,取决于晶体生长的条件。当晶体含有液泡时,晶体透明度差,发白,增加了水分和可溶性杂质。液泡内可溶性杂质的含量约占全部杂质的18%~30%。
原盐以单晶体的形式存在较少, 而小粒盐晶体因连生长成大粒盐时,内部便形成晶体间隙,包含着不溶物和母液。由于生产设备、工艺条件和操作方法的关系,海盐大部分是连生体,晶体连生过程中产生的间隙夹带着不溶物和母液。
当收盐时晶体表面就能附着母液和不溶物。晶体表面吸附母液多,水分和可溶性杂质就多。晶体间隙和晶体表面所分布的杂质量, 一般约占海盐晶体总杂质量70%~80%, 通过粉碎洗涤可大部分被除掉。因此,结晶的优劣、产品粒度的大小与杂质含量的多少、分布的部位有着密切的联系。结晶完整透明,坚实粒大,杂质含量低,且大多分布在晶体间隙及表面;反之,杂质含量高,且晶体内部杂质量也会增多。
杂质在晶体上的分布, 不是孤立存在。而是相互联系, 相互影响, 互为制约。当晶体内部构造愈好,则坚实、紧密,含的液泡和不溶物愈少。反映到晶体表面则光滑平整, 晶体间隙也愈少,收盐时带的杂质少,母液也易于控淋。晶体总的杂质含量就少,原盐的质量就愈高。另外,在海盐生产中,当蒸发量大、结晶卤水浅、无风、浓度高、黏度大时,晶体的角顶和晶棱优先获得结晶质点,生长较快,生成特殊状态的骸晶。骸晶内部结构不好,切片观察含有极多海绵状分布的液泡,很疏松、发白。晶体的表面积也增加,收盐时附着母液多,又不易控淋,所以盐质很低劣。因此,海盐内部结构也决定晶体的外形,直接影响海盐杂质的含量和分布。
海盐晶体水分含量较大,一般约占3%~5% 。其来源为两个方面: 一是晶体成长过程中被包含在晶体内部的液泡。含水量多少与包含液泡多少密切相关。其次是收盐时附着于晶体表面和间隙内的母液。前者存在的水分在晶体堆存过程中难以减少,也不易清除。只能从控制好晶体生长条件,以减少晶体内部的液泡。而后者所带的水分在堆放过程中, 因蒸发和控淋等原因可逐渐减少。原盐一般堆存十个月,其含水量基本稳定。
不溶性杂质一般多是构成盐田设备的土壤颗粒, 为无机物。也有少量藻类和微生物的残骸,属有机物[1]。设备因素、自然条件因素、生产操作因素决定不溶物的来源。
原盐中Ca2+含量一般为0.1%~0.3%,Ca2+的含量多少取决于石膏(CaSO4·2H2O)在调节池中析出量的多少。当轻卤描灌结晶池时含Ca2+量就会增多。
原盐中Mg2+的含量一般为0.01%~0.4%。含镁离子量的多少与含水分量成某种程度的正比关系。当使用循环卤晒盐和收盐终止浓度愈高, 其Mg2+的含量就会增高。另外扒盐母液里面包含着氯化镁、硫酸镁、硫酸钙等杂质。
晶体成长过程中被包含在晶体内部的液泡在晶体堆存过程中难以减少,也不易清除[2]。只能从控制好晶体生长条件做起,严格落实“新、深、长”结晶工艺,以减少晶体内部的液泡。收盐时附着于晶体表面和间隙内的母液在堆放过程中, 因蒸发和控淋等原因可逐渐减少。原盐一般堆存十个月其含水量基本稳定。因此要求存盐坨地坨面要修成龟背型或一面坡型,且坨码沟深度不低于30 cm。坨码沟要挂线修直达到宽度、深度,杜绝盐沫粉盐及杂物的淤堵,以便于原盐母液的有效控淋。
卤水中沉淀物和悬浮物过多,会遮盖晶体的活性区域,妨碍晶体生长,使晶体包陷或变形,影响质量和产量。
(1)落实除混操作。扒盐后、风沙天、雨天后都要认真除混,保证池内经常卤净盐白。
(2)赶制饱和卤的调节池要做好护坡,池底要定期清理,盐皮定期辗轧光滑结实,以减少降水冲进泥沙、刮风撞起混头,从而保证调节池饱和卤水洁净。
(3)由第一、二段泻出准备分别转入二、三段结晶的母液,由于浓度高黏度大,澄清困难,必要时可掺入少量淡卤,一方面便于澄清,同时防止在澄清过程中澄清池大量结晶。但要注意防止大量掺兑淡卤,形成使用循环卤。
(4)输卤沟道要经常清理保持洁净,防止泥蛋、泥片冲进结晶池。
(5)结晶池埝的砖护坡要维护保养到位,防止降水冲进泥沙,刮风冲进泥片。
(6)盐田坨台、盐道、池埝经常浇压,防止起土。
(7)随时清除卤水中杂草、破塑布片以及一些动物残体。
(8)待灌池时,严格按照泡、掀、晾、压的方法做好结晶池,达到池板踏实咸淡适宜。
(9)扒盐留茬适当,除混、灌池达到卤清茬亮,破茬不伤池板。
(10)必须用澄清的漂花卤描灌结晶池。描池应在一天中气温最低时进行,早8:00前结束,特殊天时除外。开小口,放缓流,避免冲坏池板,要求描卤前先将垄道内轻卤及混水顶出;挤塑及平晒池描卤时首先将上步卤水加入下步,然后再描上步,尽量减少卤水混合。
(11)保护盐田生物是提高海盐质量的重要措施。
(1)在制卤中新老卤分开,禁止老卤回头,提高卤水质量。
(2)实行新、深、长结晶工艺,搞清分晒,钠、镁比值低于1的卤水坚决甩出,防止老卤回头。
(3)利用沉降法,降低卤水中的硫酸钙。兑洗盐水的卤水浓度禁止低于22 °Be′。
(4)管道收盐,采用饱和水或近饱和卤水对原盐进行洗涤。
(5)适当延长原盐在坨地存放时间,使得水分及裹携母液控淋充分。
(6)使用飘花卤水对结晶池灌池加卤,以减少海盐中硫酸钙含量并避免不饱和卤水进池化盐。
(7)“小雪”以后灌池加卤要尽可能选用秋季析过盐,钠、镁比值比较低,并在寒潮中在调节池甩过硝,镁、镁比值比较高的饱和卤水。
(8)在生产中做好活茬、留茬、匀茬、除混工作。扩大饱和卤水与晶体的接触面,缓和结晶速度。
(9)适当缩小结晶卤水浓度差是提高盐质的有利措施。
(10)在收盐时适当留厚碴,防止硫酸钙粘附晶体带出,塑苫结晶应做盐池板,使池底硫酸钙与采收的原盐隔离,提高原盐质量。
(11)越冬析出芒硝的卤水,卤水脱硫,应集中结晶,可大大减少硫酸钙杂质。
近年来初级卤水吹溴在分散式盐田取得成功,据研究[3],溴后卤水结晶较没有提溴的卤水结晶,白钠镁矾会在略高的钠、镁比值析出,生产中应对吹溴后卤水产盐结晶终点控制在稍高钠、镁比值,以防止白钠镁矾析出,保证盐质。此外,直吸式收盐机在收盐操作中只能使用本池结晶卤水对原盐进行洗涤,因此,为确保盐质应在收盐前将原结晶卤水换成新赶制的饱和卤水。目前收洗盐一体化设备已在公司定型投入使用,经实验计算,选用新赶制的近饱和卤水作为洗涤卤水,提质降耗效果最佳。
在原盐生产上,抓质量与抓产量目标相同,措施接近,效果双赢,有产好盐的决心,也就有了多产盐的结果,如果只追求产量的提高,而忽视原盐质量,那就好比在用一条腿走路,产量是不会太好的。这也是原盐生产的行业特色。分散式盐田的原盐质量控制应首先建立能够稳定生产合格品和优质品的生产管理体系。在生产过程中的关键所在,质量上的薄弱环节,设立管理点。抓好每个生产环节的质量管理,严格执行技术标准,保证产品质量全面达到或超过技术标准要求,努力生产优质海盐。