精制工業鹽原理
工業鹽精制的目標在于去除原料鹽(如海鹽、巖鹽、湖鹽)中的雜質,提升氯化鈉純度,以滿足化工、印染、水處理等工業領域的嚴苛要求。其原理與流程如下:
1.溶解與初步凈化:粗鹽首先被溶解于水,形成飽和或近飽和的鹵水。此過程能溶解大部分可溶性鹽類(主要是NaCl),同時通過沉降或簡單過濾初步分離不溶性雜質,如泥沙、黏土和部分有機物。
2.化學沉淀除雜(關鍵步驟):精制的在于化學沉淀法去除主要可溶性雜質離子:
*除鈣鎂離子(Ca2?,Mg2?):向鹵水中加入適量的純堿(Na?CO?)和(NaOH)。純堿使鈣離子生成不溶性的碳酸鈣沉淀,則使鎂離子生成不溶性的氫氧化鎂沉淀。
*除硫酸根離子(SO?2?):通常加入(BaCl?),使其生成幾乎不溶的硫酸鋇沉淀。
*反應式示例:
*Ca2?+Na?CO?→CaCO?↓+2Na?
*Mg2?+2NaOH→Mg(OH)?↓+2Na?
*SO?2?+BaCl?→BaSO?↓+2Cl?
3.沉降與過濾:經過化學沉淀反應后,鹵水中充滿了細小的沉淀顆粒(CaCO?、Mg(OH)?、BaSO?等)。通過沉降池讓大顆粒沉淀,再經過精密過濾設備(如板框壓濾機、袋式過濾器、濾芯等)進行多級過濾,將這些沉淀物以及殘余的細微不溶物從鹵水中分離出去,得到澄清的精制鹵水。
4.蒸發結晶:將精制后的澄清鹵水送入蒸發結晶器(如多效蒸發器、強制循環蒸發器)。在受控的溫度和真空條件下,水分被蒸發,鹵水濃度不斷提高,終達到過飽和狀態,純凈的氯化鈉晶體開始析出并逐漸長大。
5.分離、干燥與包裝:析出的鹽晶體與母液(富含未沉淀的微量雜質離子)通過離心機或旋流器進行分離。分離出的濕鹽進入干燥設備(如沸騰干燥床、回轉干燥筒)脫除表面水分,后篩分得到符合粒度要求的成品精制工業鹽,包裝入庫。
總結:精制工業鹽的本質是通過溶解、化學沉淀反應(除Ca2?、Mg2?、SO?2?)、精密過濾去除雜質,再利用蒸發結晶、分離干燥等物理過程,終獲得高純度(通常要求NaCl含量≥99.5%)、低雜質含量的氯化鈉產品。其品質遠優于粗鹽,能有效避免雜質在后續工業生產中引發結垢、催化劑、產品著色等問題。
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